Terungkap! Rahasia Sumber Berlian di Bumi yang Mendorong Erupsi

Uptodai.com - Berlian, permata yang dikenal karena kekerasan dan keindahannya, memiliki asal-usul yang sangat misterius. Batu mulia ini terbentuk jauh di dalam perut Bumi, tepatnya di lapisan mantel, sebelum akhirnya dibawa ke permukaan melalui struktur geologis yang dikenal sebagai pipa kimberlit.

Meskipun keberadaan berlian sudah lama diketahui, mekanisme pasti yang mendorong batuan ini naik dari kedalaman ekstrem menuju permukaan masih menjadi teka-teki besar bagi para ilmuwan. Namun, studi terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Geology kini berhasil mengungkap Rahasia Sumber Berlian di Bumi, menyoroti peran penting senyawa volatil.

Misteri Pipa Vulkanik Kimberlit

Pipa kimberlit adalah struktur vulkanik yang menyerupai bentuk wortel, terbentuk dari letusan dahsyat yang berasal dari kedalaman mantel Bumi lebih dari 150 kilometer. Kecepatan erupsi ini sangat fantastis, diperkirakan mencapai 80 mil per jam, memungkinkan material dari mantel naik dengan cepat tanpa mengalami perubahan kimia yang signifikan.

Dalam perjalanan menuju permukaan, magma kimberlit menangkap fragmen batuan kuno yang disebut xenolit dan xeokristal. Batuan-batuan ini mengandung informasi geologis yang sangat berharga, tetapi sifat lelehan induk atau proto-kimberlite yang menjadi asal mula erupsi tersebut tetap sulit diukur secara langsung.

Ana Anzulovic, seorang peneliti dari Pusat Huni Planet Universitas Oslo, menjelaskan bahwa batuan yang ditemukan di permukaan sudah mengalami perubahan signifikan. Oleh karena itu, para ilmuwan tidak pernah mengetahui secara pasti seperti apa komposisi lelehan induk kimberlit saat masih berada di kedalaman mantel.

Memecahkan Teka-Teki Erupsi Pipa Kimberlit

Untuk memecahkan misteri ini, Anzulovic dan tim peneliti memfokuskan studi mereka pada kimberlit Jericho yang meletus di kraton Slave, Kanada. Pemilihan lokasi ini sangat strategis karena membatasi komposisi kimia lelehan induk, sehingga memungkinkan para peneliti untuk membuat model yang lebih akurat.

Tim tersebut lantas membuat model kimia kimberlit dan melakukan variasi pada senyawa volatil utama, yaitu karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). Mereka menggunakan perangkat lunak dinamika molekuler yang canggih untuk mensimulasikan gaya atom dan melacak pergerakan lelehan kimberlit pada kedalaman yang berbeda.

Metode simulasi ini memungkinkan para ilmuwan untuk menentukan kepadatan lelehan pada berbagai kondisi tekanan dan suhu. Tujuannya adalah mengetahui apakah lelehan tersebut memiliki daya apung yang cukup untuk naik dan meletus hingga mencapai permukaan Bumi.

Peran Krusial Karbon Dioksida dan Air dalam Menguak Rahasia Sumber Berlian di Bumi

Hasil penelitian menunjukkan bahwa dua senyawa volatil, CO2 dan H2O, memainkan peran yang sangat berbeda namun krusial dalam mendorong erupsi kimberlit. Air (H2O) terbukti meningkatkan difusi, menjaga lelehan tetap cair dan mudah bergerak di kedalaman.

Sementara itu, karbon dioksida (CO2) memiliki fungsi yang lebih spesifik. Pada tekanan tinggi di mantel, CO2 membentuk struktur lelehan yang unik. Namun, saat lelehan mendekati permukaan, CO2 akan melepaskan gas secara masif, menciptakan tekanan internal yang mendorong erupsi ke permukaan.

Temuan yang paling signifikan adalah penentuan ambang batas kritis. Para peneliti menyimpulkan bahwa kimberlit Jericho membutuhkan sekitar 8,2% kandungan CO2 agar mampu meletus dengan sukses. Jika kandungan CO2 di bawah batas ini, lelehan tidak akan memiliki daya apung yang memadai.

Dengan kata lain, tanpa persentase CO2 yang tepat, berlian yang sangat berharga itu akan tetap terperangkap jauh di dalam mantel Bumi. Studi ini tidak hanya mengungkap mekanisme geologis yang rumit, tetapi juga memberikan panduan baru bagi perusahaan pertambangan dalam memprediksi lokasi potensial deposit berlian di masa depan.