Dat blijkt uit nieuw onderzoek. Klein minpuntje: we kunnen er onmogelijk bij.

Het onderzoek onthult dat de aarde veel meer diamanten herbergt dan gedacht. Maar de meeste van die diamanten zitten ontzettend diep: tussen 140 en 240 kilometer onder het oppervlak.

Kratons
De diamanten zitten opgesloten in de ‘wortels’ van rompgebergtes (ook wel kratons genoemd). Dit zijn een soort omgekeerde gebergten die je kunt vinden onder het centrum van de meeste aardplaten. Ze reiken tot wel 240 kilometer diep en zijn al lange tijd ‘tektonisch stabiel’. Dat betekent dat ze al zeker 1 miljard jaar geen grootschalige deformatie of metamorfose hebben ondergaan. De diepste secties van deze kratons worden ook wel aangeduid als ‘wortels’ en dringen tot in de aardmantel door. En het nieuwe onderzoek onthult nu dat deze ‘wortels’ voor wel 1 tot 2 procent uit diamanten bestaan. Als je dan het volume van de wortel van een kraton in ogenschouw neemt, moet je concluderen dat deze meer dan 1 biljard (10^15) ton diamanten herbergt. En aangezien er zo’n 10 van deze wortels zijn, zou het in totaal zelfs om 10^16 ton diamanten gaan.

Niet zo exotisch
“Dit laat zien dat diamant misschien niet zo’n exotisch mineraal is, maar op de geologische schaal vrij veel voorkomt,” aldus onderzoeker Ulrich Faul. “We kunnen er niet bij, maar toch, er zijn daar veel meer diamanten dan we eerder dachten.”

Seismische activiteit
De onderzoekers kwamen deze enorme voorraad op het spoor nadat ze zich bogen over een anomalie in seismische data. Al decennialang houden onderzoekers de seismische activiteit – in feite niets anders dan geluidsgolven die door de aarde reizen en ontstaan door bijvoorbeeld aardbevingen, tsunami’s en explosies – wereldwijd in de gaten. Aan de hand van deze seismische data kunnen onderzoekers zich een beeld vormen van hoe de aarde er van binnen uitziet; de snelheid waarmee de geluidsgolven door de aarde bewegen, wordt immers bepaald door de temperatuur, dichtheid en temperatuur van het gesteente waar deze doorheen moeten reizen. En zo onthult seismische data bijvoorbeeld dat geluidsgolven significant versnellen wanneer ze door de ‘wortels’ van oude kratons bewegen. En dat is vreemd (zie kader).

Kratons zijn kouder dan de omringende mantel, ook is hun dichtheid kleiner dan die van de omringende mantel. Je zou dus verwachten dat geluidsgolven wanneer ze door de diepste secties van deze rompgebergten bewegen iets versnellen. Maar de versnelling die we zien, is veel groter dan onderzoekers kunnen verklaren.

Virtuele gesteenten
Die anomalie vormt het uitgangspunt van dit nieuwe onderzoek. Faul en collega’s gingen in het laboratorium na hoe geluidsgolven door verschillende mineralen bewegen. Vervolgens maakten ze ‘virtuele gesteenten’ die uit verschillende combinaties van die mineralen waren samengesteld en berekenden hoe snel geluidsgolven door deze virtuele gesteenten bewogen. Er bleek slechts één type gesteente te zijn dat geluidsgolven net zo sterk versnelde als de kratons en dat was een gesteente dat voor 1 tot 2 procent uit diamant bestond. In dit scenario bevatte het gesteente zeker 1000 keer meer diamant dan eerder werd gedacht. Maar dat had verder geen impact op de dichtheid van de kraton (die dus kleiner is dan die van de omringende mantel). “Het zijn een soort stukjes hout, drijvend op water,” legt Faul uit. “Kratons hebben een iets kleinere dichtheid dan hun omgeving, dus ze duiken niet terug de aarde in, maar blijven aan het oppervlak drijven. Dat is hoe de oudste gesteenten bewaard blijven. En wij ontdekten dat je slechts 1 tot 2 procent diamant nodig hebt voor stabiele kratons die niet zinken.”

Dat kratons zoveel diamanten herbergen, is achteraf gezien trouwens best logisch. Diamanten ontstaan namelijk diep in de aarde, onder hoge druk, bij hoge temperaturen en komen aan het oppervlak door vulkaanuitbarstingen. Deze uitbarstingen zorgen ervoor dat er geologische kanalen ontstaan die opgebouwd zijn uit een gesteente dat kimberliet wordt genoemd. Diamanten reizen door deze kanalen – samen met magma dat diep uit de aarde komt – naar boven. De meeste van deze kimberlieten kanalen zijn gevonden aan de rand van de ‘wortels’ van kratons. Het lijkt dan ook niet meer dan logisch dat deze wortels voor een deel uit diamant bestaat. “Het is indirect bewijs, maar het komt allemaal samen,” aldus Faul. “We hebben alle verschillende mogelijkheden vanuit elke hoek bekijken en dit is de enige redelijke verklaring.”