A gyémánt az olivin legjobb barátja

Az olivin az egyik legismertebb szilikátásvány, vasat és magnéziumot is tartalmaz, zöld színű kristályait vulkáni kőzetekben találhatjuk meg. A Zürichi Műszaki Egyetem és a Melbourne-i Egyetem kutatói egy újonnan, a Nature Communications folyóiratban közzé tett kutatásukban azt vizsgálták meg, miként függ össze a gyémánt és az olivin előfordulása. Az eredmények segítségével új gyémántlelőhelyekre lehet majd rábukkanni a kutatók szerint.

A gyémántra rendkívül nehéz rátalálni, és nincs olyan gyakorlati módszer, amely garantálná a sikert. Talán ennek is köszönhető, hogy oly sokan igyekeznek megfejteni a gyémántok felszínre kerülésének rejtélyét.

A kutatást vezető Andrea Giuliani közel 10 éve vizsgálja a kimberlit, vagyis a gyémántokat hordozó kőzet tulajdonságait. A gyémánt kizárólag ott fordul elő, ahol kimberlit is van, legfőképp az ősmasszívumok, a kontinensek legősibb, változatlan régiói területén. Ilyen helyek vannak a jól ismert Dél-Afrikán kívül Kanadában, Dél-Amerikában, Szibériában és Ausztráliában is. „Ha csak a kimberlitet keressük, már az olyan, mintha a tűt keresnénk abban a bizonyos szénakazalban” – mondta Giuliani. „Azonban a gyémánt keresésére csak akkor kerülhet sor, ha a kimberlit már megvan.”

A kutatók egy olyan módszert fejlesztettek ki, amelynek segítségével jócskán megkönnyíthető ez a keresés, mégpedig a kimberlit kémiai összetételén keresztül. A kutatások során kiderült, hogy szoros összefüggés van a kimberlitben lévő olivin típusa és a gyémánt előfordulása közt. A kutatók észrevették, hogy az az olivin, amelynek vastartalma igen magas, ám a magnéziumtartalma alacsony, nem tartalmazott gyémántokat. A vizsgálatok során aztán pontosan meghatározták, hogy hol húzódhat a határvonal a vas és a magnézium arányában ahhoz, hogy a kérdéses olivin kézenfogva járhasson a gyémánttal.

A kutatókat 2019-ig a gyémántóriás cég, a De Beers támogatta, és azt kérte tőlük, hogy egyelőre ne publikálják az eredményüket. Azonban Giuliani ekkor már Svájcban dolgozott, és ott folytatta a kutatásait, annak is utána akart ugyanis járni, hogy minek köszönhető ez a kapcsolat.

Azt vizsgálta meg, hogy a Föld mélyén a gyémántokkal milyen folyamatok játszódnak le, különösen az úgynevezett metaszomatózis hatása érdekelte. E folyamat során az egyes kőzetek anyagait különféle forró oldatok vagy olvadékok érik, amelyek hatására átalakul a kőzet összetétele, s új ásványok alakulhatnak ki benne. Kiderült, hogy az olivin akkor válik gazdaggá vasban, kb. 150 kilométeres mélységben, amikor ide a mélyből olvadékok hatolhatnak be. Ezek az olvadékok, amellett, hogy az olivint vassal dúsítják, egyúttal elpusztítják a rétegben lévő gyémántokat. Ha nincs, vagy csak egészen kevés mélyből érkező olvadék jut ebbe a gyémántokat is tartalmazó rétegbe, akkor nem játszódik le a metaszomatózis, és bár kevesebb vas lesz az olivinkristályokban, cserébe megmarad a gyémánt.

Azonban számos alkalom lehet a gyémántromboló folyamatokra. A kimberlit, amelyben a gyémánt a földköpenyből érkezik, a legtöbb esetben számos alkalommal megáll a felfelé vezető útja során, majd újabb olvadékok érkezése után újra elindul a felszín felé. Minden egyes ilyen lépés során bekövetkezhet a metaszomatózis. Akkor lehet szerencséjük a gyémántvadászoknak, ha a kimberlitnek sikerül egyetlen „lendülettel” feltörni a felszínig.

Az olivin vas/magnézium arányait már most is használja a De Beers a gyémántkutatásban. A korábbi módszerekhez képest ez igen gyors és egyszerű, így néhány vizsgálat elég ahhoz, hogy kiderüljön: egy-egy kimberlit tömb tartalmazhat-e gyémántot.