De vondst onthult de uitzonderlijke processen die zich diep in de aardmantel afspelen.

De onderzoekers troffen het mineraal aan in een diamant die in een mijn in Zuid-Afrika werd opgegraven. Het mineraal heeft de naam goldschmidtite gekregen ter ere van Victor Moritz Goldschmidt, de grondlegger van de moderne geochemie.

Diamant
Diamanten ontstaan diep in de aarde tussen de 140 en 190 kilometer in de aardmantel. Ze worden onder hoge druk en bij hoge temperaturen gevormd door samenpersing van koolstof en komen aan het oppervlak door vulkaanuitbarstingen. De onderzoekers denken dat de Zuid-Afrikaanse diamant op ongeveer 170 kilometer onder het oppervlak is gevormd bij temperaturen die wel een slordige 1200 graden Celsius konden bereiken. Maar dat is niet het enige wat ze ontdekten.


Samenstelling
Na een zorgvuldige analyse van het nieuw ontdekte mineraal, blijkt er iets vreemds aan de hand te zijn met de samenstelling. Goldschmidtite heeft namelijk een vrij ongebruikelijke chemische samenstelling in vergelijking met andere mineralen afkomstig uit de aardmantel. “Goldschmidtite bestaat uit hoge concentraties niobium, kalium en de zeldzame aardelementen lanthaan en cerium,” zegt onderzoeker Nicole Meyer. “Maar de mantel bestaat voornamelijk uit elementen zoals magnesium en ijzer.” Bovendien blijkt het mineraal vooral uit kalium en niobium te bestaan. “Dit betekent dat het moet zijn gevormd met behulp van uitzonderlijke processen die deze ongebruikelijke elementen heeft samengebracht,” verklaart Meyer.

Het mineraal goldschmidtite gevonden in de Zuid-Afrikaanse diamant. Het nieuw ontdekte mineraal heeft hoge concentraties elementen die zelden in de aardmantel worden aangetroffen, wat suggereert dat het onder extreme omstandigheden is gevormd. Afbeelding: Nicole Meyer

Aardmantel
De aardmantel is de laag in de aarde die direct onder de korst ligt. De mantel begint op enkele tientallen kilometers diepte en is zo’n 2900 kilometer dik. Het is echter lastig om de aardmantel goed te onderzoeken. Dat komt omdat het heel moeilijk is om door de aardkorst heen te boren om zo de mantel te bereiken. Wetenschappers gooien het daarom vaak over een andere boeg en onderzoeken de kleine hoeveelheden mineraal die verstopt zitten in bijvoorbeeld diamanten. Op die manier hopen ze ook om meer te weten te komen over de chemie van de aarde diep onder het oppervlak. En dat lijkt nu zijn vruchten af te werpen. “De ontdekking geeft ons een momentopname van de processen die zich voordoen tijdens de vorming van diamanten,” aldus onderzoeker Graham Pearson.

De ontdekking laat maar weer eens zien dat diamanten ook voor de wetenschap van grote waarde zijn. Zo kunnen ze geheimen over het binnenste van de aarde onthullen. Mogelijk herbergt de aarde trouwens veel meer diamanten dan je misschien denkt. De aarde blijkt namelijk meer dan een biljoen ton (!) diamanten te bevatten. Klein minpuntje: of we erbij kunnen is een tweede.