Diamond forms during low pressure serpentinisation of oceanic lithosphere

Diamond is commonly regarded as an indicator of ultra-high pressure conditions in Earth System Science. This canonical view is challenged by recent data and interpretations that suggest metastable growth of diamond in low pressure environments. One such environment is serpentinisation of oceanic lit...

ver descrição completa

Detalhes bibliográficos
Autores: Pujol-Solà, N., Garcia-Casco, A., Proenza, J.A., González-Jiménez, J.M., del Campo, A., Colás, V., Canals, À., Sánchez-Navas, A., Roqué-Rosell, J.
Formato: artículo
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2020
País:España
Recursos:Universidad de Zaragoza
Repositorio:Zaguán. Repositorio Digital de la Universidad de Zaragoza
OAI Identifier:oai:zaguan.unizar.es:165701
Acesso em linha:http://zaguan.unizar.es/record/165701
Access Level:acceso abierto
Descrição
Resumo:Diamond is commonly regarded as an indicator of ultra-high pressure conditions in Earth System Science. This canonical view is challenged by recent data and interpretations that suggest metastable growth of diamond in low pressure environments. One such environment is serpentinisation of oceanic lithosphere, which produces highly reduced CH4-bearing fluids after olivine alteration by reaction with infiltrating fluids. Here we report the first ever observed in situ diamond within olivine-hosted, CH4-rich fluid inclusions from low pressure oceanic gabbro and chromitite samples from the Moa-Baracoa ophiolitic massif, eastern Cuba. Diamond is encapsulated in voids below the polished mineral surface forming a typical serpentinisation array, with methane, serpentine and magnetite, providing definitive evidence for its metastable growth upon low temperature and low pressure alteration of oceanic lithosphere and super-reduction of infiltrated fluids. Thermodynamic modelling of the observed solid and fluid assemblage at a reference P-T point appropriate for serpentinisation (350 °C and 100 MPa) is consistent with extreme reduction of the fluid to logfO2 (MPa) = −45.3 (ΔlogfO2[Iron-Magnetite] = −6.5). These findings imply that the formation of metastable diamond at low pressure in serpentinised olivine is a widespread process in modern and ancient oceanic lithosphere, questioning a generalised ultra-high pressure origin for ophiolitic diamond. El diamante se considera comúnmente como un indicador de condiciones de ultra alta presión en la ciencia del sistema terrestre. Esta visión canónica se ve cuestionada por datos e interpretaciones recientes que sugieren un crecimiento metaestable del diamante en entornos de baja presión. Uno de estos entornos es la serpentinización de la litosfera oceánica, que produce fluidos que contienen CH4 muy reducidos después de la alteración del olivino por reacción con fluidos infiltrantes . Aquí informamos el primer diamante in situ jamás observado dentro de CH 4 alojado en olivino.-Inclusiones ricas en fluidos de muestras de cromitita y gabro oceánico de baja presión del macizo ofiolítico Moa-Baracoa, Cuba oriental. El diamante está encapsulado en vacíos debajo de la superficie mineral pulida formando una matriz de serpentinización típica, con metano, serpentina y magnetita, proporcionando evidencia definitiva de su crecimiento metaestable en la alteración de la litosfera oceánica a baja temperatura y baja presión y superreducción de fluidos infiltrados. El modelado termodinámico del conjunto sólido y fluido observado en un punto PT de referencia apropiado para la serpentinización (350 °C y 100 MPa) es consistente con una reducción extrema del fluido a log f O 2 ( MPa ) = −45,3 (Δlog f O 2[Hierro-Magnetita] = −6,5). Estos hallazgos implican que la formación de diamantes metaestables a baja presión en olivino serpentinizado es un proceso generalizado en la litosfera oceánica moderna y antigua, lo que cuestiona un origen generalizado de ultra alta presión para el diamante ofiolítico.