Een baanbrekende studie van het Guangzhou Institute of Geochemistry van de Chinese Academie van Wetenschappen onthult hoe diep gesubduceerde carbonaten de redox-toestanden van de aardmantel beïnvloeden. Het onderzoek, gepubliceerd in Science Advances, benadrukt de rol van deze carbonaten bij de vorming van sublithosferische diamanten en de evolutie van kratons.
Onderzoekers simuleerden omstandigheden op diepten van 250 tot 660 kilometer. Hun experimenten toonden aan dat carbonatietsmelten van gesubduceerde platen interageren met metaalhoudende mantelgesteenten. Het team ontdekte dat in koelere, "niet-pluim" omgevingen carbonatietsmelten reduceren, waardoor immobiele diamanten ontstaan die kratons stabiliseren.
Omgekeerd oxideren carbonatietsmelten in hetere, door pluimen beïnvloede omstandigheden de mantel. Deze oxidatie verzwakt de lithosfeer, wat mogelijk delaminatie, opheffing en vulkanische activiteit veroorzaakt. "De redox-toestand van de diepe mantel is een cruciale factor die bepaalt hoe vluchtige stoffen, zoals koolstof, circuleren tussen het aardoppervlak en het binnenste," zei prof. YU Wang.
Door experimentele mineralen te vergelijken met natuurlijke diamantinsluitsels van Afrikaanse en Zuid-Amerikaanse kratons, vonden onderzoekers verschillende redox-signaturen. Deze variaties bepalen of gesubduceerde koolstof stabiele diamanten vormt of de lithosfeer destabiliseert. De bevindingen bevorderen ons begrip van diepe koolstofopslag en mobiliteit.
De studie heeft ook implicaties voor het interpreteren van de vormingsleeftijden van diamanten en het voorspellen van de stabiliteit van kratons. Dit onderzoek werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China, naast andere programma's. Het biedt nieuwe inzichten in de diepe koolstofcyclus van de aarde en de impact ervan op geologische processen.