Een bijzondere diamant uit een Botswaanse mijn vertelt ons meer over hoe de aarde op grote diepte is samengesteld.

Hoe zit de planeet onder onze voeten in elkaar? Die vraag is nog best lastig te beantwoorden. Want waar de afstand tot de aardkern bijna 6400 kilometer bedraagt, komen we met onze diepste boorgaten maar tot een kilometer of twaalf. Hoe bestuderen geologen dan wat daarónder allemaal gebeurt?

Met diamanten bijvoorbeeld. Die kunnen namelijk van honderden kilometers diep komen – en onderweg allemaal mineralen oppikken. Een bijzondere combinatie van zulke mineralen laat nu zien dat de aarde ‘waterig’ is op een diepte van 660 kilometer, melden Amerikaanse en Italiaanse wetenschappers in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Geoscience.

Lees ook:

• Nanodiamanten uit flessenplastic gemaakt
• Grootste roze diamant in 300 jaar gevonden

Bijzondere combinatie

“Dit is een bijzondere vondst”, zegt Wim van Westrenen, hoogleraar aardwetenschappen aan de Vrije Universiteit Amsterdam, zelf niet betrokken bij het onderzoek. “Voor het eerst zijn de drie mineralen ringwoodiet, ferroperiklaas en enstatiet gevonden in één insluitsel in een diamant.”

Waarom het zo bijzonder is dat net die drie mineralen bij elkaar zijn gevonden? Omdat ringwoodiet het meest voorkomende mineraal is op dieptes tussen 520 en 660 kilometer, vertelt Van Westrenen, terwijl ferroperiklaas juist dieper dan 660 kilometer onder de grond zit. Enstatiet, tot slot, moet zijn ontstaan uit het mineraal bridgmaniet, dat óók alleen voorkomt op dieptes groter dan 660 kilometer. “Alleen rond 660 kilometer diepte komen deze mineralen alle drie voor.”

‘Waterige omgeving’

Dankzij deze diamant – een exemplaar van 1,5 karaat, oftewel 0,3 gram – hebben geologen nu dus voor het eerst een sample in handen van de aarde op 660 kilometer diepte. En, zo laten de onderzoekers zien in hun artikel: dat sample bevat waterstof. De onderzoekers spreken daarom van een “waterige omgeving” op deze diepte.

Het idee is daarbij dat er water zat opgelost in het mineraal ringwoodiet. Dat kwam vervolgens vrij toen dit mineraal op zijn reis naar beneden werd omgezet in ferroperiklas en bridgmaniet. “Dat dit verschijnsel zou moeten optreden, wisten we al uit experimenten”, zegt Van Westrenen. “Maar nu ‘zien’ we het dus gebeuren in dit insluitsel – en dat is mooi.”

De enige monsters

Een punt van aandacht is wel dat je diamanten niet zomaar overal zult vinden, merkt Van Westrenen op. “Alleen onder bijzondere omstandigheden kan een diamant groeien en omliggende gesteentes invangen. Daardoor moet je altijd oppassen als je iets wat je in een diamant aantreft generaliseert.”

Tegelijkertijd zijn er niet direct alternatieven voorhanden, vervolgt hij. “Dit zijn wel de enige monsters die we ooit van zulke dieptes zullen hebben.”

Bron: Nature Geoscience

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!