V nitru naší planety se nachází ohromné množství diamantů. Výzkumníci z Massachusettského technologického institutu (Massachusetts Institute of Technology, MIT) odhadli, že diamanty tvoří jedno až dvě procenta nejstarších hornin zemského pláště.  

Přepočteno na hmotnost dosahují ložiska nejtvrdšího přírodního minerálu až biliardu tun, což v číselném zápisu vypadá takto (1 000 000 000 000 000, anebo 10¹⁵)

Tato ložiska však nevyvolají diamantovou horečku. Vzácné minerály spočívají pohřbeny víc než 160 kilometrů pod povrchem, tedy mnohem hlouběji, než kam se kdy dostala jakákoli vrtná expedice.

Nejhlouběji se provrtali sovětští geologové na poloostrově Kola. V roce 1983 se dostali dvanáct kilometrů pod zemský povrch, do oblasti skal starých 2,7 miliardy let.

Překvapení pod tektonickými deskami

Hluboké skrýše diamantů jsou podle poznatků výzkumu, popsaného v odborném žurnálu AGU, rozptýleny v okolí kratonických kořenů. To jsou nejstarší a nejméně pohyblivé části hornin. Leží pod jádrem většiny kontinentálních tektonických desek, vypadají jako obrácená pohoří a táhnou se až 200 kilometrů hluboko pod zemskou kůrou.

„Naše poznatky ukázaly, že diamant není až tak exotickým minerálem, ale v geologickém měřítku je poměrně běžný,“ řekl magazínu MIT Ulrich Faul, vědecký pracovník na katedře věd o Zemi, atmosféře a planetách MIT, který výzkum vedl.

Faul se svými spolupracovníky dospěl k objevu náhodou. Při jednom ze svých výzkumů kratonických kořenů si nedokázal vysvětlit anomálii v seismických datech.

Stavba Země: Zleva – vnitřní jádro, vnější jádro, spodní plášť, atmosféra, zemská kůra, horní plášť. | zdroj: Profimedia

Seismické přijímače po celém světě zachycují zvukové vlny ze zemětřesení, tsunami, výbuchů a dalších zdrojů otřesů půdy. Tyto vlny se pohybují Zemí různou rychlostí v závislosti na teplotě, hustotě a složení hornin, kterými procházejí. Z toho pak mohou experti odhadovat, jak vypadá zemské nitro.

Vztah mezi rychlostí seismických vln a složením hornin využívali vědci z MIT k odhadu typů hornin, které tvoří zemskou kůru a části svrchního pláště – litosféry. Při analýze seismických dat však nedokázali vysvětlit, proč zvukové vlny výrazně zrychlují při průchodu kratonickými kořeny.

Je známo, že kratony jsou chladnější a méně husté než okolní plášť, což by mělo vést k mírnému zrychlení zvukových vln, ale ne tak rychlému, jaké přístroje naměřily.  

Vědci se proto snažili zrychlení pochopit. „Řekli jsme si ‚máme problém, musíme ho vyřešit'. A tak začal náš výzkum,“ pravil geolog Faul.

Během experimentů se ukázalo, že chování seismických vln, které vědci pozorovali, odpovídá pouze jeden typ složení horniny. Byla to hornina, která se skládá z peridotitu, dominantní horniny ve svrchním zemském plášti, malého množství eklogitu a jednoho až dvou procent diamantu.

Vědci analyzovali obrovské množství různých alternativ a zmíněné složení považují za jediné vysvětlení, které odpovídá chování pozorovaných seismických vln.

Poklad z hlubin

Kratonické kořeny vytvořené částečně z diamantů dávají podle výzkumníků smysl. Diamanty vznikají v prostředí hlubin Země, kde panuje vysoký tlak a teplota. K povrchu se dostávají při sopečných erupcích.

Tyto erupce vyhloubí geologické „roury“ z kimberlitu (pojmenovaný podle města Kimberley v Jihoafrické republice, kde jsou bohatá naleziště diamantů). Diamant spolu s magmatem z hlubin Země potom může kimberlitovými trubicemi vytrysknout na zemský povrch.

Kimberlitové trubice se nacházejí na okrajích kratonických kořenů, například v částech Kanady, na Sibiři, v Austrálii a v Jižní Africe. Kratonické kořeny by proto měly obsahovat nějaký diamant ve svém složení. 

Studie vědců z MIT každopádně naznačuje, že v nitru Země může být až tisíckrát víc diamantů, než jsme ještě nedávno předpokládali.