REPUBLIKA.CO.ID, BOTSWANA -- Sebuah berlian baru-baru ini digali di sebuah tambang berlian di Botswana. Berlian tersebut penuh dengan cacat yang mengandung jejak ringwoodite, ferropericlase, enstatite, dan mineral lain yang menunjukkan berlian berbentuk 660 kilometer (410 mil) di bawah permukaan bumi.
Selain itu, mereka menyarankan bahwa lingkungan di mana mereka terbentuk, pemisah antara mantel atas dan bawah yang disebut diskontinuitas 660 kilometer (atau, lebih sederhana, zona transisi), kaya akan air.
“Terjadinya ringwoodite bersama dengan fase hidro menunjukkan lingkungan basah pada batas ini,” tulis tim peneliti yang dipimpin oleh fisikawan mineral Tingting Gu dari Gemological Institute of New York dan Purdue University, dilansir dari Sciencealert, Rabu (28/9/2022).
Sebagian besar permukaan bumi dibalut lautan. Namun, mengingat jarak ribuan kilometer antara permukaan dan inti planet, itu bukanlah genangan air. Bahkan pada titik terdalamnya, lautan hanya setebal 11 kilometer (7 mil), dari puncak gelombang hingga lantai.
Namun, kerak bumi adalah hal yang retak dan terfragmentasi, dengan lempeng tektonik terpisah yang menggiling bersama dan tergelincir di bawah tepi satu sama lain. Di zona subduksi ini, air merembes lebih dalam ke planet ini, mencapai mantel yang lebih rendah.
Seiring waktu, ia kembali ke permukaan melalui aktivitas vulkanik. Siklus menghirup (slurp-down), mengeluarkan (spew-out) ini dikenal sebagai siklus air dalam, terpisah dari siklus air yang aktif di permukaan. Mengetahui cara kerjanya, dan berapa banyak air di bawah sana, juga penting untuk memahami aktivitas geologis planet kita.
Kehadiran air dapat memengaruhi daya ledak letusan gunung berapi, misalnya, dan berperan dalam aktivitas seismik. Karena kita tidak bisa turun ke sana, kita harus menunggu bukti air datang kepada kita, seperti halnya dalam bentuk berlian yang membentuk sangkar kristal dalam panas dan tekanan yang ekstrem.
Gu dan rekan-rekannya baru-baru ini mempelajari permata seperti itu secara mendetail, menemukan 12 inklusi mineral dan kluster inklusi seperti susu. Menggunakan spektroskopi mikro-Raman dan difraksi sinar-X, para peneliti menyelidiki inklusi ini untuk menentukan sifatnya.
Di antara inklusi mereka menemukan kumpulan ringwoodite (magnesium silikat) dalam kontak dengan ferropericlase (magnesium silikat lain dengan komposisi berbeda). Pada tekanan tinggi di zona transisi, ringwoodite terurai menjadi ferropericlase, serta mineral lain yang disebut bridgmanite.
Pada tekanan yang lebih rendah lebih dekat ke permukaan, bridgmanite menjadi enstatite. Kehadiran mereka di berlian menceritakan sebuah kisah perjalanan, menunjukkan batu yang terbentuk di kedalaman sebelum kembali ke kerak.
Itu belum semuanya. Ringwoodite khususnya memiliki ciri-ciri yang menunjukkan bahwa ia bersifat hidrous, mineral yang terbentuk dengan adanya air.
Sementara itu, mineral lain yang ditemukan di berlian, seperti brucite, juga mengandung air. Petunjuk ini menunjukkan bahwa lingkungan di mana berlian terbentuk cukup basah.
Bukti air di zona transisi telah ditemukan sebelumnya, tetapi bukti ini belum cukup untuk mengukur berapa banyak air di bawah sana. Apakah itu kebetulan masuk dari kantong air kecil yang terlokalisasi, atau apakah itu benar-benar berlumpur di sana? Pekerjaan Gu dan timnya lebih mengarah kecerobohan.
"Meskipun pembentukan berlian mantel atas sering dikaitkan dengan keberadaan cairan, berlian super-dalam dengan kumpulan mineral mundur serupa jarang diamati disertai dengan mineral hidro," tulis mereka dalam makalah mereka.
Meskipun pengayaan H2O lokal disarankan untuk zona transisi mantel berdasarkan temuan ringwoodite sebelumnya, ringwoodite dengan fase hidro, yang dilaporkan di sini, perwakilan dari lingkungan peridotitik hidro di batas zona transisi, menunjukkan zona transisi terhidrasi yang lebih luas ke bawah. untuk dan melintasi diskontinuitas 660 kilometer.
Penelitian sebelumnya telah menemukan bahwa Bumi menyedot lebih banyak air daripada yang kita duga sebelumnya. Ini akhirnya bisa memberi kita jawaban ke mana arahnya.
