.webp)
Temuan sepasang berlian yang terbentuk ratusan kilometer di kedalaman mantel Bumi yang lunak, mengungkap bahwa batuan berharga itu mengandung bintik-bintik material yang terbentuk dalam lingkungan kimia yang sangat berlawanan. Peneliti menyebut kombinasi itu sangat unik bahkan menganggapnya 'hampir mustahil'.
Keberadaan zat-zat ini memberikan gambaran sekilas tentang proses kimia di mantel dan reaksi yang membentuk berlian. Kedua sampel berlian tersebut ditemukan di sebuah tambang di Afrika Selatan. Seperti banyak batu permata berharga lainnya, kedua sampel tersebut mengandung apa yang disebut inklusi, serpihan kecil batuan di sekitarnya yang terperangkap saat berlian terbentuk.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Inklusi ini dibenci oleh sebagian besar ahli perhiasan, tetapi merupakan sumber informasi yang menarik bagi para ilmuwan. Hal ini terutama berlaku ketika berlian terbentuk jauh di dalam mantel yang tak terjangkau, karena mereka membawa inklusi ini ke permukaan tanpa terganggu, satu-satunya cara mineral tersebut dapat naik ratusan kilometer tanpa berubah dari keadaan aslinya di mantel dalam.
Kedua sampel berlian baru tersebut masing-masing mengandung inklusi mineral karbonat yang kaya akan atom oksigen (keadaan yang dikenal sebagai teroksidasi) dan paduan nikel yang miskin oksigen (keadaan yang dikenal sebagai tereduksi, dalam istilah kimia). Layaknya asam dan basa yang langsung bereaksi membentuk air dan garam, mineral karbonat teroksidasi dan logam tereduksi tidak hidup berdampingan dalam waktu lama.
Biasanya, inklusi berlian hanya menunjukkan salah satu, sehingga keberadaan keduanya membingungkan Yaakov Weiss, dosen senior ilmu kebumian di University of Ibrani Yerusalem, dan rekan-rekannya, sedemikian rupa sehingga mereka awalnya menyimpan sampel tersebut selama setahun dalam kebingungan.
Namun, ketika mereka menganalisis ulang berlian-berlian tersebut, para peneliti menyadari bahwa inklusi tersebut menangkap cuplikan reaksi yang menghasilkan batu-batu berkilau tersebut dan untuk pertama kalinya mengonfirmasi bahwa berlian dapat terbentuk ketika mineral karbonat dan logam tereduksi di dalam mantel bereaksi. Sampel-sampel baru ini merupakan pertama kalinya para ilmuwan melihat titik tengah reaksi tersebut tertangkap dalam berlian alami.
"Ini pada dasarnya adalah dua sisi spektrum [oksidasi]," kata Weiss, penulis senior studi baru yang menjelaskan penemuan tersebut, yang diterbitkan pada hari Senin di Nature Geoscience.
Penemuan ini berimplikasi pada apa yang tersembunyi di bagian tengah mantel yang misterius. Semakin dalam kita menjelajah ke dalam Bumi, semakin jauh dari permukaan, batuan dan mineral akan semakin berkurang, dengan semakin sedikit molekul oksigen yang tersedia, tetapi hanya ada sedikit bukti langsung tentang pergeseran ini dari mantel. Perhitungan teoretis telah memberi para peneliti gambaran tentang bagaimana planet ini bergeser dari teroksidasi menjadi tereduksi seiring bertambahnya kedalaman.
"Kami mengetahui reduksi tersebut melalui beberapa data empiris, dengan sampel nyata hingga kedalaman sekitar 200 kilometer," kata Maya Kopylova, seorang profesor ilmu Bumi, kelautan, dan atmosfer di University of British Columbia, yang tidak terlibat dalam studi baru ini tetapi menulis editorial yang menyertai makalah tersebut.
"Apa yang terjadi di bawah 200 km hanyalah ide kami, model kami, karena sangat sulit untuk mendapatkan materialnya," sebutnya seraya menambahkan hanya ada beberapa sampel dari kedalaman di bawah ini.
Sampel-sampel baru ini, yang berasal dari kedalaman antara 280 hingga 470 km di bawah permukaan Bumi, memberikan pemeriksaan fakta dunia nyata pertama mengenai kimia mantel teoretis ini. Salah satu temuannya, kata Weiss, adalah bahwa material lelehan teroksidasi berada lebih dalam dari yang diperkirakan.
Kimberlit, batuan yang meletus dan membawa berlian ke permukaan, teroksidasi, sehingga para peneliti mengira batuan tersebut tidak mungkin berasal jauh di bawah kedalaman 300 km. Namun, temuan ini menunjukkan bahwa batuan teroksidasi berada lebih dalam dari itu, dan dengan demikian, batuan kimberlit juga mungkin berada di kedalaman yang sama.
Weiss menyebutkan, reaksi pembentukan berlian kemungkinan terjadi ketika fluida karbonat terseret ke bawah oleh lempeng tektonik yang menunjam, yang membawa mineral-mineral kaya oksigen bersentuhan dengan paduan logam mantel.
Inklusi kaya nikel mungkin juga membantu menjelaskan kejadian aneh pada beberapa berlian, atom nikel sesekali tampaknya menggantikan karbon dalam kisi kristal berlian ini.
"Hal itu masih menjadi misteri, karena nikel jauh lebih berat daripada karbon sehingga seharusnya tidak dapat dengan mudah masuk ke dalam struktur kristal," kata Kopylova.
Sekarang, melihat data ini, saya melihat bahwa itu mungkin hanya tanda pembentukan berlian pada kedalaman tertentu. Itu akan sangat menarik untuk diselidiki lebih lanjut," tutupnya.
