Home > Nieuws & Agenda > Nieuwsarchief > Inzicht in de koolstofcyclus van de jonge aarde via een diamant die 2 miljard jaar lang groeit
Nieuwsarchief
13-03-2017

Inzicht in koolstofcyclus van de jonge aarde via een diamant

Onderzoek aan kleine mineraalinsluitsels in diamanten uit Botswana wijst uit dat diamantkristallen er miljarden jaren over doen om te groeien.

Een diamant in dit onderzoek had een silicaat ‘verontreiniging’ van 2,3 miljard jaar oud in de kern en aan de buitenkant van diezelfde diamant zat een 250 miljoen jaar oude granaatkristal. Daarnaast geeft onderzoek van de insluitsels en de gastdiamanten ook inzicht in de koolstofkringloop in de afgelopen 2 miljard jaar en hoe de koolstofuitwisseling tussen atmosfeer, biosfeer, oceanen en lithosfeer veranderde in deze periode.

“Juweliers vinden diamanten met dit soort mineraalinsluitsels vervuild, maar voor ons geologen zijn dit juist de meest interessante stenen”, zeg coauteur Gareth Davies. “Uit de insluitsels in de verschillende delen van een diamant kunnen we het vormingsproces afleiden, hoe dit in de loop van de tijd veranderde en wat dit ons over veranderingen in de koolstofkringloop vertelt.”

Verschillende mijnen
In het totaal zijn zestien diamanten afkomstig van twee verschillende mijnen in Botswana bestudeerd: 7 van de Orapa mijn en 9 van de Letlhakane mijn. Het team van de VU onderzocht de radio-isotopen, stikstof en spoorelementen van de insluitsels. De verschillen in leeftijdsrange en chemische samenstelling tussen de diamanten van beide mijnen waren groot, terwijl de mijnen maar 40 kilometer ver van elkaar liggen.

Zo zat er in de Orapa diamanten materiaal dat varieerde van 400 miljoen jaar tot een ouderdom van 1,4 miljard jaar. De insluitsels van de Letlhakane diamanten varieerden van minder dan 700 miljoen jaar tot een ouderdom van 2 à 2,5 miljard jaar. De leeftijd en samenstelling van de insluitsels kon heel precies gekoppeld worden aan bepaalde gebeurtenissen in de aardkorst, zoals een botsing tussen aardplaten, het uiteendrijven van continenten of magmastromingen.

Nieuwe gegevens
Met de gegevens van de oudste insluitsels van de Letlhakane diamanten achterhaalden de onderzoekers hoe de zuurstof gevormd door de oudste levensvorm, de cyanobacteriën, de situatie op aarde radicaal veranderde. Zuurstof zorgde namelijk voor een heel ander verweringsproces en sedimentvorming, met een andere chemie van gesteenten als resultaat.

“Het lijkt erop dat tijdens de vroege periode van de aarde meer organisch materiaal afkomstig van biologisch oorsprong in de diamantvormende zones was dan nu”, zegt hoofdauteur Suzette Timmerman. Dit is af te leiden uit de verhouding tussen de twee koolstofisotopen, de lichtere koolstof-12 isotoop en de zwaardere koolstof-13 isotoop. “Of dit komt door hogere temperaturen in die tijd en of dat dit een algemeen fenomeen is, zal nader onderzoek moeten uitwijzen. Daarvoor hebben we meer gegevens van andere locaties op aarde nodig”, aldus Timmerman.

Het onderzoek is door EU financiering mogelijk gemaakt. Alle ontwikkelingen op het gebied van planeetonderzoek is gebundeld in het consortium Europlanet 2020 Research Infrastructure


gareth-davies_diamond 

© Copyright Vrije Universiteit Amsterdam

spamfuik@vu.nl