La mayoría de los diamantes naturales provienen de formaciones volcánicas particulares llamadas kimberlitas. Estos conductos en forma de zanahoria se hunden a más de 150 kilómetros bajo la superficie terrestre, ofreciendo a los geólogos una ventana única hacia las capas profundas de nuestro planeta. El magma que los compone asciende a velocidades impresionantes, pudiendo alcanzar los 130 kilómetros por hora, llevando consigo fragmentos de roca y minerales capturados durante su ascenso fulgurante.
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Investigadores de la Universidad de Oslo publicaron recientemente en Geology un estudio que aclara los mecanismos detrás de estas erupciones. Utilizando modelos informáticos, el equipo analizó cómo ciertas sustancias volátiles modifican la capacidad de los magmas para ascender hacia la superficie. Su trabajo permite por primera vez cuantificar con precisión las condiciones necesarias para desencadenar una erupción de kimberlita, resolviendo parcialmente un enigma geológico de varias décadas.
La rapidez del ascenso es esencial para preservar los diamantes, ya que impide su transformación en grafito, una forma de carbono más estable cerca de la superficie. Sin embargo, la composición exacta del magma original y las razones de su velocidad excepcional seguían siendo poco comprendidas. Los científicos no pueden observar directamente estos magmas primitivos, obligándoles a recurrir a métodos indirectos para reconstituir sus propiedades.
El equipo se centró en la kimberlita de Jericho, situada en el noroeste de Canadá, para modelar químicamente diferentes mezclas originales. Su enfoque consistía en simular la evolución de un magma de kimberlita a diferentes profundidades, variando las proporciones de dióxido de carbono y agua. Estas simulaciones atómicas permitieron determinar cómo cambiaba la densidad del magma según las condiciones, y si permanecía suficientemente ligero para continuar su ascenso.
Mina de diamantes.
Crédito: A. Anzulović
Los resultados muestran que el dióxido de carbono juega un papel determinante en el éxito de la erupción. Para la kimberlita de Jericho, se necesita al menos un 8,2% de esta sustancia volátil para asegurar el ascenso. Sin esta cantidad crítica, el magma sería demasiado denso para atravesar la corteza terrestre, dejando a los diamantes prisioneros de las profundidades. El agua, por su parte, mantiene la fluidez del magma, facilitando su movimiento ascendente.
Esta investigación demuestra cómo pequeñas variaciones químicas pueden influir en procesos geológicos a gran escala. La modelización precisa del comportamiento de los magmas ricos en sustancias volátiles abre nuevas perspectivas para comprender la formación de los yacimientos diamantíferos y las dinámicas profundas de nuestro planeta.
La formación y preservación de los diamantes naturales
Los diamantes se forman en condiciones extremas, a profundidades donde la presión supera 45 000 veces la de la atmósfera y donde la temperatura ronda los 1 000 grados Celsius. Estos cristales de carbono puro cristalizan lentamente a lo largo de millones de años, atrapados en rocas del manto terrestre. Su estabilidad en estas condiciones profundas contrasta con su fragilidad cerca de la superficie.
La transformación de los diamantes en grafito representa el principal peligro durante su ascenso hacia la superficie. Esta alteración ocurre cuando los cristales permanecen demasiado tiempo expuestos a temperaturas y presiones intermedias durante su ascenso. La estructura atómica del diamante, tan dura y transparente, se reorganiza entonces en grafito, mucho más blando y opaco.
La velocidad excepcional de las erupciones de kimberlita constituye la clave de la preservación. Al ascender a más de 100 kilómetros por hora, los diamantes atraviesan rápidamente las zonas peligrosas donde podría producirse la transformación. Este viaje exprés los lleva a la superficie antes de que su estructura cristalina tenga tiempo de modificarse.
Las kimberlitas actúan como ascensores naturales ultrarrápidos, capturando los diamantes en su carrera loca hacia la superficie. Sin este mecanismo de transporte acelerado, ninguna de estas piedras preciosas alcanzaría nunca la corteza terrestre donde podemos descubrirlas.