I en ny studie ledd av en University of Alberta Ph.D. studerande, forskare använde diamanter som brödsmulor för att ge insikt i några av jordens djupaste geologiska mekanismer.

"Geologer har nyligen kommit till insikten att några av de största, De mest värdefulla diamanterna kommer från de djupaste delarna av vår planet, sa Margo Regier, en Ph.D. student vid naturvetenskapliga fakulteten under ledning av Graham Pearson och Thomas Stachel. "Även om vi ännu inte är säkra på varför diamanter kan växa till större storlekar på dessa djup, vi föreslår en modell där dessa "superdjupa" diamanter kristalliserar från kolrik magma, vilket kan vara avgörande för att de ska växa till sina stora storlekar."

Utöver deras skönhet och industriella tillämpningar, diamanter ger unika fönster in i den djupa jorden, gör det möjligt för forskare att undersöka transporten av kol genom manteln.

"Den stora majoriteten av jordens kol lagras faktiskt i dess silikatmantel, inte i atmosfären, ", förklarade Regier. "Om vi ​​till fullo ska förstå jordens hela kolcykel, vi måste förstå denna stora reservoar av kol djupt under jorden."

Studien avslöjade att den kolrika oceaniska skorpan som sjunker ner i den djupa manteln släpper ut det mesta av sitt kol innan det når den djupaste delen av manteln. Det betyder att det mesta kolet återvinns tillbaka till ytan, och endast små mängder lagras i den djupa manteln – vilket har betydande konsekvenser för hur forskarna förstår jordens kolcykel.

Mekanismen är viktig att förstå av ett antal anledningar, Regier noterade.

"Förflyttningen av kol mellan ytan och manteln påverkar jordens klimat, sammansättningen av dess atmosfär och produktionen av magma från vulkaner, sa Regier.

"Vi förstår ännu inte om denna kolcykel har förändrats över tiden, Vi vet inte heller hur mycket kol som finns lagrat i de djupaste delarna av vår planet. Om vi ​​vill förstå varför vår planet har utvecklats till sitt beboeliga tillstånd idag och hur andra planets ytor och atmosfärer kan formas av deras inre processer, vi måste förstå dessa variabler bättre."

Studien möjliggjordes genom ett samarbete mellan forskare vid U of A och University of Glasgow, inklusive Jeff Harris, som samlade in diamantproverna. Stöd genom federal finansiering från Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, genom Diamond Exploration Research Training School vid U of A, var också viktig för att möjliggöra forskningen.

Studien, "Den litosfäriska till lägre mantelns kolcykel registrerad i superdjupa diamanter, " publicerades i Natur .