För första gången, forskare har hittat jordens fjärde mest förekommande mineral - kalciumsilikatperovskit - på jordens yta.

"Ingen har någonsin lyckats hålla detta mineral stabilt på jordens yta, sa Graham Pearson, en professor vid University of Albertas Department of Earth and Atmospheric Sciences och Canada Excellence Research Chair-pristagare. Han förklarade att mineralet finns djupt inuti jordens mantel, vid 700 kilometer.

"Det enda möjliga sättet att bevara detta mineral på jordens yta är när det är fångat i en orubblig behållare som en diamant, " förklarade han. "Baserat på våra resultat, det kan finnas så mycket som zetta ton (1021) av denna perovskit i djup jord."

Pearson och kollegor från UBC hittade kalciumsilikatperovskiten i en diamant utvunnen från mindre än en kilometer under jordskorpan, vid Sydafrikas berömda Cullinan-gruva, mest känd som källan till två av de största diamanterna i de brittiska kronjuvelerna. Pearson förklarade att diamanterna från gruvan inte bara är bland de mest kommersiellt värdefulla i världen, men de är också de mest vetenskapligt värdefulla, ger insikt i de djupaste delarna av jordens kärna.

Han sa att den speciella diamanten i fråga skulle ha uthärdat mer än 24 miljarder pascals tryck, motsvarande 240, 000 atmosfärer. Diamanten har sitt ursprung ungefär 700 kilometer under jordens yta, medan de flesta diamanter bildas på 150 till 200 kilometers djup.

"Diamanter är verkligen unika sätt att se vad som finns i jorden, ", sa Pearson. "Och den specifika sammansättningen av perovskiten i denna speciella diamant indikerar mycket tydligt återvinningen av oceanisk skorpa till jordens nedre mantel. Det ger grundläggande bevis på vad som händer med oceanplattornas öde när de går ner i jordens djup."

Han sa att upptäckten återigen belyser det unika med diamanter som kan bevara saker som vi annars aldrig skulle kunna se.

"Och det är en fin illustration av hur vetenskap fungerar. Att man bygger på teoretiska förutsägelser i det här fallet från seismologi och att man då och då kan göra en häftig observation som verkligen bevisar att teorin fungerar, sa Pearson.

En av de mest kända diamantforskarna i världen, Pearson låg också bakom den stora upptäckten 2014 av ringwoodit – jordens femte vanligaste mineral – i en diamant som pekade på en stor reservoar av vatten bundet till silikatstenar i jordens mantel.

Pearson arbetade med ett internationellt team av forskare inklusive en av de bästa röntgenkristallograferna i världen, Fabrizio Nestola från Padova, Italien, såväl som forskare från Deep Carbon Observatory i Washington, DC.

Denna forskning såg också Pearson samarbeta med kollegor från University of British Columbia som tillsammans leder ett program – Diamond Exploration Research and Training School, en del av NSERC:s Collaborative Research and Training Experience—att utbilda nästa generation av högkvalificerade diamantutforskare.

"CaSiO3 perovskit i diamant indikerar återanvändning av oceanisk skorpa till den nedre manteln, " kommer att publiceras i numret 8 mars av Natur .