Canadese geologen hebben een nieuw mineraal ontdekt in een Zuid-Afrikaanse diamant. Dat melden ze in een artikel¹ in het vakblad American Mineralogist.
De diamant werd enkele jaren geleden opgegraven in de Koffiefontein-mijn, die bekendstaat om haar zuivere witte edelstenen. De diamant in kwestie was echter niet zuiver wit: er zat een donkergroen korreltje in. De Canadese geologen haalden het korreltje uit de diamant en onderwierpen het aan een grondige scheikundige analyse. Dat vereiste enig precisiewerk, want het korreltje is zes keer kleiner dan een zandkorrel.
Het donkergroene materiaal bleek een nieuw mineraal te zijn. De onderzoekers hebben het de naam goldschmidtiet gegeven, als eerbetoon aan Victor Moritz Goldschmidt. Deze Noorse geoloog verrichtte in de jaren 1920 baanbrekend onderzoek naar mineralen en gesteenten.
Aardmantel
De vondst van een nieuw mineraal is op zich geen uitzonderlijk nieuws. In de voorbije twee jaar hebben wetenschappers meer dan 200 nieuwe mineralen ontdekt. Twee daarvan zaten net als goldschmidtiet in een diamant. Toch is goldschmidtiet een bijzonder mineraal, omdat het bewijs levert voor extreme geochemische processen in de aardmantel.
De aardmantel is de laag tussen de aardkorst en de aardkern. Hij ligt op een diepte van meer dan 6 kilometer onder het aardoppervlak. Tot op heden is niemand erin geslaagd een put te boren tot in de mantel, ondanks heroïsche pogingen van Russische, Amerikaanse en Duitse ingenieurs. De aardmantel kan dus niet rechtstreeks bestudeerd worden.
Maar diamanten bieden een oplossing voor dit probleem. Zij ontstaan diep in de mantel en worden daarna door vulkanische activiteit naar het aardoppervlak gebracht. De in diamanten opgesloten mineralen kunnen dus iets vertellen over de geologische omstandigheden in de aardmantel.
Zeldzame elementen
De chemische samenstelling van goldschmidtiet wijst op het bestaan van uitzonderlijke geochemische processen in de mantel. Het mineraal bestaat voor een groot deel uit kalium en niobium. Deze elementen zijn zeldzaam in de aardmantel, die waarschijnlijk vooral uit ijzer en magnesium bestaat. Onderzoekster Nicole Meyer: ‘De hoge concentratie aan kalium en niobium moet het resultaat zijn van een uitzonderlijk proces dat deze zeldzame elementen bijeenbracht.’ Hoe dat geochemische proces precies in elkaar zit weten de onderzoekers nog niet.
De droom om een put te boren tot in de mantel leeft ondertussen voort. Een Japans team wil binnenkort een nieuwe poging wagen met de modernste boortechnologie. Succes is niet verzekerd, en het zal in elk geval nog jaren duren vooraleer de eerste mantelgesteenten naar boven kunnen gehaald worden. Tot zolang blijven diamanten een belangrijke bron van informatie over de aardmantel.
Noten
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.