Güney Afrika'nın Voorspoed madeninden çıkarılan elmaslar, Dünya'nın mantosunun derinliklerinde gerçekleşen ve daha önce yalnızca teorik modellerle tahmin edilen reaksiyonlara dair ilk doğal kanıtları ortaya koyuyor. Yael Kempe ve Yaakov Weiss liderliğindeki bir araştırma ekibi, bu elmasların içinde bulunan nikel-demir metalik nano-dahilcikler ve nikel açısından zengin karbonat mikro-dahilcikleri üzerinde incelemeler yaptı. Bu keşif, Dünya'nın iç işleyişi ve volkanik süreçler hakkında önemli bilgiler sunuyor.
Bu elmasların, Dünya yüzeyinin yaklaşık 280 ila 470 kilometre altında oluştuğu belirlendi. Bilim insanları, bu derinliklerde nikel açısından zengin metalik alaşımların bulunması gerektiğini uzun süredir öngörüyorlardı, ancak bu teoriyi doğrulayacak doğal örneklere nadiren rastlanıyordu. Voorspoed elmaslarındaki bu dahilcikler, teorik modellerin ilk doğal doğrulaması niteliğindedir.
Bu bulgular, mantodaki "redoks-dondurma" adı verilen bir reaksiyonun kanıtını sunmaktadır. Bu reaksiyonda, oksitlenmiş bir eriyik, indirgenmiş, metal içeren peridotiti istila eder ve bu süreçte elmaslar oluşur. Bu reaksiyon, indirgenmiş manto kayaçlarının daha oksitlenmiş, uçucu açıdan zengin bir alana dönüşümünü ve karbonatların elmas oluşumu için indirgenmesini temsil eder.
Yaakov Weiss'in belirttiği gibi, "Bu, iş başında olan manto kimyasının nadir bir anlık görüntüsüdür. Elmaslar, mineraller çevreleriyle yeniden denge kurarken kaybolacak bir reaksiyonu koruyan küçük zaman kapsülleri görevi görür." Bu keşif, aynı zamanda kimberlitler ve okyanus adası bazaltları gibi uçucu açıdan zengin magmaların kökenlerini anlamamıza da yardımcı oluyor.
Bu tür redoks olayları sırasında manto peridotiinin karbonat, potasyum ve uyumsuz elementlerle zenginleşmesi, gelecekteki magmatik oluşumlar için zemin hazırlayabilir. Elmaslar, sadece değerli taşlar olmanın ötesinde, Dünya'nın derinliklerine dair eşsiz bir kayıt sunar. Bu çalışmada incelenen dahilcikler, yüzlerce kilometre altındaki koşulların doğal kayıtlarından birini oluşturmaktadır.
Kempe ve Weiss'in araştırması, manto modelleri tarafından öngörülen derinliklerde nikel açısından zengin alaşımların ilk doğal doğrulaması olarak bilimsel bir dönüm noktasıdır. Bu küçük dahilcikler, Dünya'nın derin redoks manzarasının eriyik-kaya etkileşimleri yoluyla nasıl geliştiğini canlı bir şekilde göstermektedir. Bilim insanları bu mineral zaman kapsüllerini incelemeye devam ettikçe, elmasların gezegenimizi şekillendiren gizli kimyayı ve dinamik süreçleri ortaya çıkaracağı umulmaktadır. Bu bulgular, yerel metasomatik reaksiyonların periyodik olarak mantonun küçük bölümlerini oksitleyebileceğini ve bazı süperderin elmasların beklenenden daha yüksek oksitlenmiş koşulları kaydetmesini açıklayabileceğini düşündürmektedir.