A differenza di quanto si possa immaginare, specialmente da quanto viene fatto vedere in numerosi film, all’interno della terra non c’è magma. C’è roccia ad alta temperatura, che grazie alle alte pressioni dovute alla profondità, si trova allo stato solido.
La formazione di magma è un fenomeno localizzato a certi contesti.
Poiché la presenza di acqua funge da bassofondente, se immettiamo acqua a grandi profondità, possiamo creare una
fusione localizzata della roccia che forma una camera magmatica. Nelle zone di subduzione, dove una placca di crosta oceanica affonda sotto un’altra placca, questa si trascina dietro tutti i sedimenti marini ricchi d’acqua che si trovano sul fondo dell’oceano. Quando quest’acqua intrappolata nelle rocce raggiunge una profondità attorno ai 200 km, si avrà fusione e la formazione di camere magmatiche.
A parità di peso, il magma ha volume maggiore della roccia e quindi è più leggero. In condizioni tettoniche distensive, cioè laddove la crosta si stira e si frattura,
il magma può risalire e dare origine ad una eruzione.
Una volta formata una camera magmatica, inoltre, i gas disciolti nel magma possono separarsi e migrare verso l’alto.
Questi gas avranno un ruolo determinante nel creare un eccesso di pressione e nel drenare l’eruzione verso la superficie. A differenza delle eruzioni vulcaniche normali dove il gas prevalente è acqua, nel caso delle kimberliti, il gas dominante è l’anidride carbonica (CO2). La CO2 funge da bassofondente esattamente come l’acqua.
La presenza anomala di carbonio (C) nel mantello è sia responsabile della presenza dei diamanti (carbonio cristallino) che dell’eccesso di CO2.
L’origine del carbonio nel mantello sembra sia da imputare a metano (CH4) che viene trasportato in profondità, esattamente come l’acqua, dai fondali oceanici in subduzione.
Il metano abbonda in alcuni fondali oceanici sotto forma di gas idrati.
Dove la pressione idrostatica è sufficientemente alta (oltre 500 m di profondità) e la temperatura dell’acqua sufficientemente bassa,
il metano può congelare sotto forma di gas idrato.
Si tratta di una forma di solido cristallino simile al ghiaccio dove la molecola di metano è circondata da molecole d’acqua. In questa maniera il metano viene facilmente intrappolato nei sedimenti ed è possibile che questo metano sia stato coinvolto
in fenomeni di subduzione e trasportato in profondità in zone del mantello subcrostale.
Inoltre, l’età dei diamanti è in genere molto antica (Archeano) e si sa che all’epoca, l’atmosfera terrestre conteneva molto più metano di oggi e ancora non era apparso l’ossigeno.
A complicare le cose c’è inoltre il fatto che il magma kimberlitico è generalmente più profondo della zona dove si trovano i diamanti. La kimberlite, passando attraverso la zona diamantifera, strappa frammenti delle rocce diamantifere, dette xenoliti, e le trasporta in superficie.
La kimberlite quindi è solo il meccanismo di trasporto dei diamanti. Le principali rocce che contengono diamanti sono la peridotite e l’eclogite. La peridotite (harzburgite) è una porzione del mantello nelle sue condizioni di equilibrio per pressione e temperatura.
Invece l’
eclogite è una parte della zolla oceanica subdotta che si trova in condizioni di instabilità.
