Mineraal in diamant wijst op recycling aardkorst

De economische waarde van diamant neemt toe naarmate de stof - zuivere koolstof - minder insluitsels (greinen) bevat. De wetenschappelijke waarde neemt echter juist toe wanneer zich in de stof 'verontreinigingen' bevinden. Aardonderzoekers in Schotland en Zuid-Afrika hebben nu in een drie millimeter groot diamantje een kristal van stauroliet gevonden. De diamant is ontstaan in de aardmantel, maar het mineraal moet ooit zijn ontstaan in de korst. Dit wijst er op dat het mineraal een heel lange reis heeft gemaakt.

Langs de randen van sommige aardschollen wordt de aardkorst langzaam naar de mantel geperst (subductie). Al lange tijd wordt vermoed dat dit materiaal honderden miljoenen jaren later weer naar het oppervlak kan terugkeren.

De aanwijzingen hiervoor zijn echter vrij subtiel en vooral gebaseerd op de concentraties van isotopen van bepaalde elementen (zoals zuurstof, zwavel, lood en koolstof) in diamanten en gesteentefragmenten die afkomstig zijn uit de aardmantel. Het nu gevonden insluitsel levert een meer substantieel bewijs voor deze recycling.

Het insluitsel werd ontdekt in een diamant van het Dokolwayo-kimberliet, in het noordoosten van Swaziland. Dit gesteente is een kleine 200 miljoen jaar geleden langs vulkanische weg uit de aardmantel naar het oppervlak gekomen. Ook de samenstelling van de diamant zelf wijst op een ontstaan - onder hoge druk en temperatuur - in de aardmantel. Het insluitsel echter, ongeveer 80 micron groot, heeft een samenstelling die erg veel lijkt op het mineraal stauroliet (Nature 379, p. 153).

Stauroliet is een mineraal dat voorkomt in aluminiumrijke, metamorfe gesteenten. De onderzoekers denken dat deze gesteenten door subductie naar de aardmantel zijn gezakt, waar er rond een staurietkristal in aanwezigheid van koolstofrijke mantelvloeistoffen een diamant is gegroeid. Later kwam het ingekapselde mineraalkristal via vulkanische activiteit weer aan het oppervlak. De grote vraag is nu op welke schaal dit proces van 'recycling' van aardkorst plaatsvindt en in welke mate de lithosfeer onder sommige continenten uit een mengsel van mantel- en korstmateriaal bestaat.