Berlian Cacat Ini Menyimpan Rahasia Pembentukan Benua Pertama

(kredit: Gemological Institute of America)

Liputan6.com, Carlsbad - Ketidaksempurnaan kecil yang ditemukan pada sebuah berlian ternyata menyingkap rahasia tentang pembentukan benua pertama di Bumi, berdasarkan sebuah riset terbaru.

Dalam penelitian itu, para periset mengkaji inklusi (terperangkapnya materi dalam sebuah mineral), yang dianggap sebagai kecacatan, pada sebongkah berlian yang diperkirakan terbentuk dari masa lampau.

Mereka menemukan bahwa mineral sulfida dalam inklusi itu adalah yang terakhir di permukaan planet 2,5 miliar tahun yang lalu, sebelum kenaikan oksigen di atmosfer.

Temuan itu mengungkap sejarah benua dan mantel di mana berlian terbentuk, kata pemimpin studi Karen Smit, seorang peneliti di lembaga nirlaba Gemological Institute of America, seperti dilansir Livescience.com, Jumat (26/4/2019).

Berlian dalam penelitian itu, yang ditemukan di Afrika barat, menunjukkan bahwa benua kuno di wilayah itu dibentuk oleh subduksi, sebuah proses di mana satu lempengan kerak mendorong yang lain dari bawah.

"Kita bisa melacak 2,5 miliar tahun sejarah Bumi hanya melalui satu inklusi sulfida ini," kata Smit kepada Live Science.

2 dari 3 halaman

Apa yang Ditemukan?

Karen Smit dan rekan-rekannya mempelajari nitrogen dalam berlian dari wilayah Zimmi di Sierra Leone, Afrika barat ketika mereka memperhatikan bahwa inklusi sulfida dalam berlian menunjukkan tanda-tanda eksistensinya di mantel Bumi sebelum berlian terbentuk, yang berarti mereka terperangkap di dalam proses kristalisasi berlian dan dibawa ke permukaan dengan mereka.

Peneliti mulai menyelidiki isotop belerang di dalam inklusi. Isotop adalah variasi atom dengan jumlah neutron yang berbeda dalam nukleusnya.

Apa yang mereka temukan mengungkapkan bahwa inklusi sudah sangat tua. Oksigen melindungi belerang dari reaksi tertentu dengan sinar ultraviolet, sehingga para peneliti dapat mengetahui apakah belerang terbentuk dalam lingkungan yang kaya oksigen atau rendah oksigen.

Isotop ini terbentuk di atmosfer sebelum ada banyak oksigen di atmosfer, sekitar 2,5 miliar tahun yang lalu, kata Smit. Berlian itu sendiri jauh lebih muda dari itu, dan terbentuk sekitar 650 juta tahun yang lalu.

3 dari 3 halaman

Menghubungkan Temuan dengan Sejarah Benua

Para peneliti kemudian memeriksa inklusi serupa dalam berlian dari tambang Ekati Kanada. Inklusi ini berusia 3,5 miliar tahun dan tidak memiliki sinyal isotop yang sama dengan berlian Afrika barat.

Kontras itu menceritakan sebuah kisah tentang bagaimana benua terbentuk, kata Karen Smit.

Awalnya, benua mungkin terbentuk dari mantel leleh yang mengalir ke atas dalam bentuk basal, mirip dengan bagaimana Islandia atau Hawaii terbentuk saat ini. Mineral dalam kerak ini terbentuk di mantel, tidak bersentuhan dengan atmosfer.

Namun belakangan dalam sejarah Bumi, subduksi menjadi penting untuk membentuk benua yang stabil.

Satu potong kerak akan menggiling di bawah yang lain; material yang lebih padat akan tenggelam dan material yang kurang padat akan naik membentuk kerak benua. Ini adalah bagaimana sulfur di berlian Afrika barat akan menjadi jauh di bawah permukaan, kata Smit.

Kerak yang paling stabil dan tahan lama melekat pada bagian mantel yang disebut "keels atau kerangka," dinamakan demikian karena mereka menstabilkan kerak seperti kerangka menstabilkan struktur.

Lebih banyak studi tentang berlian kaya inklusi dapat membantu menjelaskan bagaimana dan mengapa "keels" itu terbentuk, kata Smit.

Sejauh ini, hanya ada empat lokasi di dunia, termasuk Afrika Barat dan Kanada, dengan berlian yang mengandung inklusi sulfida dan mineral yang digunakan untuk menentukan tanggal pembentukan berlian.

Lebih banyak lokasi akan membantu melacak sejarah Bumi secara lebih rinci, kata Smit, tetapi studi ini menantang karena berlian bernilai mahal mesti dihancurkan dalam proses analisis.

"Kita membutuhkan berlian," kata Smit, "untuk dihancurkan demi ilmu pengetahuan."