Introducción
El suelo apenas dio aviso. En algún lugar bajo lo que un día sería el sur de África, un hilo de roca fundida no más ancho que una calle de ciudad llevaba un día o menos ascendiendo, abriéndose paso a través de 150 kilómetros de manto frío y antiguo. Al acercarse a la superficie, la presión que mantenía disuelto su dióxido de carbono se desvaneció, y el gas escapó del fundido de golpe, igual que estalla una botella de refresco agitada cuando se gira el tapón. El magma espumó, se aceleró y abrió de un estallido un agujero a través de la corteza. Roca, gas y cristales salieron disparados hacia arriba y se alzaron como un surtidor hacia el cielo. Entre los escombros, envueltos en una papilla de manto hecho añicos, viajaban cristales de carbono puro que ya llevaban más de tres mil millones de años esperando este viaje. La erupción duró horas. Después la boca eruptiva enmudeció, y siguió en silencio durante decenas de millones de años.
Así es, en esencia, como llegaron a la superficie casi todos los diamantes que hayas visto en tu vida. No por la lenta compresión del carbón a lo largo de los eones, sino mediante una erupción rara, violenta e impulsada por gas a través de una estructura que los geólogos llaman chimenea de kimberlita, un fenómeno tan rápido que se ha ganado el apodo de «cohete de diamantes». Los diamantes no se formaron durante la erupción. Eran pasajeros, recogidos en las profundidades y lanzados a la luz del día en una única carrera explosiva que duró menos que un fin de semana largo.
Qué es realmente un diamante
Un diamante es carbono. Es el mismo elemento que oscurece el trazo de un lápiz, ennegrece la llama de una vela y forma el esqueleto de toda célula viva. La diferencia entre un diamante y el grafito de tu lápiz se reduce por completo a la geometría. En el grafito, los átomos de carbono se traban en láminas planas que se deslizan con facilidad unas sobre otras; por eso el grafito resulta grasiento al tacto y por eso un lápiz deja marca. En el diamante, cada átomo de carbono se enlaza con cuatro vecinos en una red tridimensional rígida y completamente entrelazada. Ese único hecho estructural explica por qué el diamante es el material natural más duro que se conoce y por qué puede permanecer inalterado, química y físicamente, durante miles de millones de años.
El diamante es, además, una forma mucho más densa de empaquetar átomos de carbono. Un diamante tiene una densidad de 3,52 gramos por centímetro cúbico, alrededor de un 56 % más que el grafito. Forzar el carbono a adoptar esa configuración más compacta exige una presión enorme y sostenida, y esa es la razón principal de que los diamantes no sean minerales del mundo de la superficie. Pertenecen a la Tierra profunda, y para llegar hasta ellos hace falta o bien un viaje de cientos de kilómetros hacia abajo o, de forma más práctica, esperar a que la Tierra profunda nos envíe un pedazo de sí misma.
La mayoría de los diamantes naturales cristalizan en la base de las partes más antiguas y gruesas de los continentes, en una capa que los geólogos llaman manto litosférico subcontinental. Su profundidad va aproximadamente de 150 a 200 kilómetros. Allí las temperaturas se sitúan entre unos 900 y 1.300 grados Celsius, y las presiones alcanzan decenas de miles de veces la presión del aire al nivel del mar. Por encima de cierta profundidad, el carbono tiende a ser grafito. Por debajo del límite que los mineralogistas llaman campo de estabilidad del diamante, la forma más densa, el diamante, pasa a ser estable, y los fluidos con carbono que se filtran por las grietas de la roca del manto pueden cristalizar diamante sólido a partir de la solución.
No todos los fluidos que lo hacen son iguales. Los estudios de las diminutas imperfecciones atrapadas dentro de los diamantes revelan una variedad sorprendente de químicas de origen. Algunos diamantes crecieron a partir de fluidos con carbono ricos en carbonato. Otros, a partir de fluidos que transportaban metano u otros compuestos de carbono reducido. El denominador común es que algo disolvió carbono en profundidad, lo transportó por fracturas del manto y después, al cambiar las condiciones, lo depositó en forma de diamante cristalino. El proceso puede durar millones de años para una sola piedra, y un diamante grande puede registrar varios episodios de crecimiento distintos separados por enormes intervalos de tiempo, como anillos de árbol escritos en carbono.
La geografía de la formación del diamante es tan específica como su química. Los diamantes viven casi exclusivamente bajo los cratones, los antiguos núcleos de los continentes que han permanecido geológicamente estables desde el Arcaico, hace más de 2.500 millones de años. Los cratones tienen profundas raíces de manto, a veces llamadas quillas, que se hunden en el manto circundante como la parte sumergida de un iceberg. Estas quillas son antiguas, frías y químicamente empobrecidas, y esa combinación es justo lo que necesita el diamante. Las bajas temperaturas mantienen el carbono dentro del campo del diamante en lugar de devolverlo hacia el grafito, y la larga estabilidad da a los diamantes tiempo para crecer y sobrevivir. Encuentra un cratón antiguo y habrás encontrado el único lugar de la Tierra donde es probable que los diamantes se hayan formado y hayan perdurado.
El mito del carbón y por qué se niega a morir
La idea de que los diamantes son carbón comprimido es uno de los errores más persistentes de la divulgación científica. Aparece en las aulas, en el cine, en comentarios dejados caer durante una cena. Vale la pena desmontarla con cuidado, porque el mito no se limita a simplificar en exceso la verdad. Apunta en la dirección contraria a lo que realmente ocurre bajo tierra.
El carbón se forma a partir de restos vegetales. La vegetación muerta se acumula en pantanos y deltas fluviales, queda sepultada bajo sedimentos y, con un calor y una presión moderados, se transforma lentamente en turba y después en carbón. Es una roca sedimentaria, formada en la superficie o cerca de ella, y rara vez termina a más de un par de kilómetros bajo tierra. El carbono del carbón procede de organismos que vivieron a la luz del sol.
Los diamantes se forman entre cincuenta y cien veces más hondo de lo que jamás llega a enterrarse el carbón, en el manto, a partir de un carbono que no tiene absolutamente nada que ver con las plantas de la superficie. Las fuentes de carbono más probables son el carbono primordial, encerrado en el interior de la Tierra desde que se formó el planeta, o el carbono arrastrado hacia el manto cuando las placas tectónicas se hunden en las zonas de subducción. Las condiciones del manto profundo, una presión brutal y un calor abrasador muy por debajo de la corteza, sencillamente no existen en los ambientes pantanosos y someros donde nace el carbón.
Hay además un problema de cronología que acaba del todo con el mito. Las plantas terrestres cuyos restos forman las capas de carbón no aparecieron en la Tierra hasta hace unos 400 millones de años. La mayoría de los diamantes son muchísimo más antiguos. Muchos cristalizaron más de mil millones de años antes de que se desplegara la primera hoja. No puedes fabricar un diamante con una planta que no existirá hasta mil millones de años después. La confusión es perdonable, ya que el carbón y el diamante están hechos de carbono, pero ese elemento compartido es el principio y el fin del parecido. Tanto el Servicio Geológico de Estados Unidos como los investigadores en gemología llevan décadas corrigiendo el error, y el veredicto es inequívoco: los diamantes no proceden del carbón.
Más antiguos que el aire que respiramos
Aquí los diamantes dejan de ser joyas para convertirse en instrumentos científicos. Mientras crece, un diamante atrapa a veces diminutos granos de otros minerales dentro de su red. Los joyeros llaman inclusiones a estas imperfecciones y las consideran defectos que rebajan el valor de una piedra. Los geoquímicos también las llaman inclusiones, y las consideran un tesoro. Una inclusión sellada es una muestra intacta del manto profundo, capturada en el instante en que se formó el diamante y protegida después, mientras el diamante sobreviva, por el recipiente químicamente más inerte que fabrica la naturaleza.
Algunas de esas inclusiones contienen isótopos radiactivos que marcan el tiempo como relojes. Una de las parejas más útiles es la del renio y el osmio. El renio se desintegra en un isótopo concreto del osmio a un ritmo conocido, de modo que, midiendo la proporción entre ambos en una inclusión de sulfuro, los investigadores pueden calcular cuándo creció el diamante que la rodea. El método funciona porque la inclusión y el diamante que la alberga se formaron juntos y han permanecido aislados del mundo exterior desde entonces.
En 2006, un equipo dirigido por Karen Westerlund, de la Universidad de Ciudad del Cabo, en colaboración con Steven Shirey y Richard Carlson, de la Carnegie Institution, y con colegas de la Universidad de Glasgow, aplicó esta técnica a diamantes de la kimberlita Panda, en la mina Ekati de los Territorios del Noroeste de Canadá. Analizaron inclusiones de sulfuro en diamantes peridotíticos e hicieron los cálculos. Los diamantes se habían formado hace unos 3.520 millones de años, con una incertidumbre de unos 170 millones de años. El Instituto Gemológico de América da la cifra de 3.523 millones de años. Son los diamantes datados con precisión más antiguos que se han encontrado hasta ahora en la Tierra.
La propia Tierra tiene unos 4.500 millones de años, así que estos cristales tienen aproximadamente tres cuartas partes de la edad del planeta. Se formaron durante el eón Arcaico, cuando la Tierra estaba ensamblando sus primeros continentes. Son anteriores al Gran Evento de Oxidación, la transformación de hace unos 2.400 millones de años en la que el oxígeno libre se acumuló por primera vez en la atmósfera. Son más antiguos que el aire respirable, más antiguos que cualquier animal y que cualquier planta, más antiguos que casi cualquier forma de vida compleja. Cuando estos diamantes cristalizaron, el cielo no tenía oxígeno digno de mención, y la única vida del planeta era microbiana.
La química de aquellas inclusiones de Panda trajo un segundo descubrimiento. Sus isótopos de osmio y sus firmas de azufre apuntaban a la subducción, el proceso por el que una placa tectónica se hunde bajo otra y arrastra material de la superficie hacia el manto. Eso convirtió a estos diamantes en uno de los registros físicos más antiguos que tenemos de una tectónica de placas que funcionaba de un modo parecido al actual. Como resumió Shirey el hallazgo: «Descubrimos que los diamantes tienen 3.500 millones de años y que permanecieron a temperaturas relativamente bajas durante miles de millones de años».
La segunda parte de la frase importa tanto como la primera. Los diamantes no solo se formaron hace 3.500 millones de años; después permanecieron en la raíz fría y estable de un continente antiguo durante más de tres mil millones de años, sin ir a ninguna parte y sin cambiar en absoluto, hasta que por fin llegó algo que los subió. Los diamantes son extraordinarios no solo por cómo se forman, sino por cuánto tiempo pueden esperar. Las profundas quillas de los cratones son, en la práctica, cámaras de almacenamiento a largo plazo, y su contenido puede permanecer guardado durante casi toda la historia del planeta.
Los diamantes del conjunto más amplio de trabajos de Shirey resultan ser, además, las muestras naturales más profundas que podemos estudiar. La mayoría de los diamantes de calidad gema proceden de entre 150 y 200 kilómetros de profundidad, pero una clase más rara, la de los llamados diamantes superprofundos, se formó a profundidades de hasta 700 kilómetros, y no en quillas cratónicas, sino donde las placas de fondo oceánico subducido liberan fundidos en la zona de transición del manto, en las partes más bajas del manto superior y más allá. Ninguna perforación se acerca siquiera a esas profundidades. El agujero más profundo jamás perforado en la Tierra, el pozo superprofundo de Kola, de la época soviética, alcanzó solo unos 12 kilómetros antes de que la roca se volviera demasiado caliente y plástica para continuar. Los diamantes nos entregan habitualmente muestras de cincuenta veces más hondo, gratis y envueltas en el embalaje más resistente de la mineralogía.
El sistema de reparto: qué es la kimberlita
El vehículo que sube los diamantes es la kimberlita. La roca toma su nombre de Kimberley, en Sudáfrica, donde en el siglo XIX se reconoció por primera vez como fuente de diamantes, y es uno de los productos más extraños del interior de la Tierra. La kimberlita es una roca ígnea ultramáfica, rica en volátiles y pobre en sílice, que se origina como un fundido de bajo grado de fusión parcial en lo profundo del manto, a más de 200 kilómetros según la mayoría de las estimaciones. Su contenido mineral abarca olivino, mica flogopita, piroxeno y granate, salpicados de una larga lista de minerales traza. La kimberlita fresca suele tener un color azul pizarra oscuro o verde azulado, y los primeros mineros de Kimberley la apodaron «tierra azul». Donde se había meteorizado cerca de la superficie, la oxidación la había vuelto amarilla, y los excavadores la llamaban «tierra amarilla». Ambas, aprendieron, podían contener diamantes.
La kimberlita es también, con gran diferencia, la fuente de diamantes más importante de la Tierra. Más del 70 % de los diamantes extraídos en el mundo procede de chimeneas de kimberlita, y la mayor parte del resto se recupera de depósitos aluviales, los ríos y las playas donde los diamantes liberados por la meteorización son arrastrados por el agua y se concentran después de que la erosión los separe de su chimenea original. La única otra fuente primaria importante es una roca emparentada llamada lamproíta, conocida sobre todo por la mina Argyle, en Australia.
Lo que distingue a la kimberlita es su forma. No construye el amplio cono de un estratovolcán típico. En su lugar, se solidifica en una estructura con forma de zanahoria, estrecha en profundidad y ensanchada hacia la superficie. Los geólogos llaman a estas estructuras chimeneas de kimberlita. En el fondo hay un complejo de delgados diques alimentadores en láminas que descienden hacia la fuente en el manto. A uno o dos kilómetros de la superficie, el magma ascendente abre a fuerza de explosiones una zona más ancha, de forma entre cónica y cilíndrica, llamada diatrema, que es la parte que entra en erupción de forma explosiva y la que los mineros persiguen hacia abajo. Cuando una compañía diamantífera habla de explotar una «chimenea», se refiere a esta zanahoria enterrada. El Big Hole de Kimberley, el cráter de Mir en Siberia, los tajos a cielo abierto de Diavik y Ekati: todos ellos son la parte superior de una chimenea de kimberlita, excavada y seguida en profundidad.
Los diamantes son pasajeros, no productos
El hecho más importante sobre la kimberlita, y el que la mayoría de la gente entiende mal, es que los diamantes no cristalizan a partir del magma kimberlítico. Son autoestopistas, recogidos por el camino en lugar de crecer en el fundido. La datación isotópica lo demuestra una y otra vez: los diamantes son mucho más antiguos que la kimberlita que los transporta, a menudo por miles de millones de años. Los diamantes de Panda tienen unos 3.520 millones de años. La kimberlita Panda que los subió entró en erupción hace solo unos 53 millones de años. Los cristales son más de sesenta veces más antiguos que su propio ascensor.
A medida que el fundido kimberlítico asciende, arranca fragmentos de la roca del manto circundante, que los geólogos llaman xenolitos, es decir, rocas extranjeras, y extrae granos minerales sueltos, que llaman xenocristales, es decir, cristales extranjeros. Los diamantes suben como xenocristales, arrancados de las capas diamantíferas que el magma atraviesa por casualidad en su salida. El magma se comporta como un ladrón: agarra todo lo que encuentra a su paso y lo pasa de contrabando a la superficie. Si las capas que atraviesa no contienen diamantes, o si los diamantes se destruyen por el camino, la kimberlita llega estéril. La mayoría llega así. En los últimos 140 años, más o menos, los geólogos han muestreado miles de chimeneas de kimberlita, de las que solo alrededor de una de cada diez contiene algún diamante, y solo un puñado de estas es lo bastante rico como para explotarlo con beneficios.
El viaje en cohete: por qué la velocidad salva al diamante
Este es el enigma central de toda la historia. El diamante solo es estable a las altas presiones del manto profundo. Súbelo despacio mientras sigue caliente, y los átomos de carbono tendrán tiempo suficiente para reorganizarse en grafito, la forma estable a baja presión. Un diamante arrastrado hasta la superficie con suavidad y en caliente no llegaría como una gema reluciente, sino como un borrón de grafito gris y blando. Que los diamantes nos lleguen intactos, con su red y su brillo conservados, nos dice dos cosas a la vez. El viaje fue rápido, y el enfriamiento final fue brusco.
¿A qué velocidad? Varias líneas de evidencia independientes apuntan a velocidades de ascenso que se miden en metros por segundo, a años luz de los centímetros por año que rigen la mayoría de los movimientos geológicos. La medición temprana más ingeniosa llegó en 2000, cuando Simon Kelley y Jan-Anne Wartho publicaron un resultado en la revista Science gracias a una especie de cronómetro natural. Examinaron el argón atrapado en granos del mineral flogopita transportados dentro de xenolitos del manto. El argón escapa de la flogopita a un ritmo que depende de la temperatura, de modo que la cantidad que sigue encerrada en un grano registra cuánto tiempo permaneció caliente ese grano durante su ascenso. Trabajando con xenolitos de Malaita, en las Islas Salomón, y de la isla Elovy, en la península de Kola (Rusia), afirmaron en el artículo que los datos «indican tiempos de transporte de horas a días, según la temperatura del magma». En otras palabras, los diamantes habían pasado apenas entre unas horas y unos pocos días en tránsito.
Trabajos posteriores afinaron el panorama. A partir de la geometría de los diques de kimberlita expuestos en las paredes de las minas de diamantes, de estudios de laboratorio sobre cómo se desplazan las láminas delgadas de magma a través de la roca y de la enorme masa de carga del manto que puede transportar una kimberlita, los investigadores sitúan las velocidades de ascenso a través de la litosfera en un rango de unos 4 a 20 metros por segundo. Una revisión de 2019 publicada en la revista Elements por Kelly Russell, Stephen Sparks y Janine Kavanagh calcula que el tránsito a través de unos 150 a 200 kilómetros de litosfera cratónica dura desde menos de diez horas hasta unos dos días. En el extremo superior de esas velocidades, el magma avanza más rápido que un automóvil por una autopista mientras arrastra toneladas de roca rota.
Quizá hayas leído en las noticias que la kimberlita entra en erupción «a la velocidad del sonido» o que asciende a «unas 80 millas por hora». Son imágenes vívidas, y conviene leerlas con cautela. No son velocidades de ascenso profundo medidas. Son estimaciones, a veces de la velocidad en la superficie o cerca de ella durante la fase explosiva final, y a veces simples adornos retóricos. Las cifras que se basan en mediciones revisadas por pares son las de arriba: de unos pocos metros por segundo a un par de decenas a través de la litosfera, con un viaje completo, desde la fuente en el manto hasta la superficie, de entre varias horas y un par de días. Esa es la velocidad que importa, porque basta para dejar atrás a la química que, de otro modo, volvería a convertir el diamante en grafito sin valor.
Qué impulsa el ascensor
Si los diamantes son pasajeros, ¿qué proporciona el empuje? La respuesta es el gas, sobre todo dióxido de carbono, y la física de cómo ese gas sale de la solución a medida que el magma asciende.
En 2012, Kelly Russell y sus colegas de la Universidad de la Columbia Británica y de Múnich publicaron en Nature un mecanismo que ha tenido mucha influencia. Sostenían que la kimberlita nace como un fundido carbonatítico, extremadamente rico en dióxido de carbono disuelto y muy pobre en sílice. A medida que este fundido primitivo asciende por el manto, asimila minerales silicatados de las rocas que atraviesa, sobre todo ortopiroxeno. Disolver ortopiroxeno empuja el fundido hacia un mayor contenido de sílice, y un mayor contenido de sílice reduce drásticamente la cantidad de dióxido de carbono que el fundido puede mantener disuelta. Superado un umbral crítico, el dióxido de carbono se exsuelve en un estallido desbocado y sale del líquido en forma de espuma. El gas que escapa reduce la densidad del magma y aumenta su flotabilidad, lo que lo acelera, lo que lo pone en contacto con roca nueva que asimilar, lo que libera todavía más gas. Todo el proceso se retroalimenta. El equipo de Russell lo llamó flotabilidad alimentada por asimilación, y explica con elegancia cómo un magma denso y atestado de cristales puede acelerar hacia arriba incluso cuando más del 25 % de su volumen son restos del manto. Para reconstruir el fundido original, los investigadores trabajaron hacia atrás a partir de lavas kimberlíticas jóvenes, descontando aproximadamente una cuarta parte de la roca como cristales del manto arrastrados, la misma proporción de carga que predice el mecanismo.
En 2025, un estudio publicado en la revista Geology puso cifras concretas a la cantidad de gas necesaria. Ana Anzulović, investigadora predoctoral del Centro de Habitabilidad Planetaria de la Universidad de Oslo, y sus colegas Anne Davis, Carmen Gaina y Razvan Caracas modelizaron a escala atómica la kimberlita Jericho, del cratón del Esclavo, en Canadá. Con un software de dinámica molecular que simula las fuerzas entre átomos individuales, siguieron cómo el dióxido de carbono y el agua alteran la densidad y la movilidad del fundido a las presiones y temperaturas de distintas profundidades. El resultado principal es preciso y llamativo. El fundido necesita al menos un 8,2 % en peso de dióxido de carbono para conservar la flotabilidad suficiente para cruzar el Moho, el límite entre el manto y la corteza, y ascender a través de él. Con menos dióxido de carbono, el fundido es más denso que la roca circundante y nunca llega a entrar en erupción. Los diamantes quedarían encerrados en el manto para siempre.
Anzulović describió sin rodeos el momento en que lo comprendió: «La verdad es que me sorprendió bastante poder tomar un sistema a una escala tan pequeña y observar de verdad: “Bien, si no le pongo nada de carbono, este fundido será más denso que el cratón, así que no entrará en erupción”». El modelo también reveló que los fundidos kimberlíticos más ricos en volátiles pueden transportar hasta aproximadamente un 44 % de su carga en forma de peridotita, la roca del manto, una capacidad de carga asombrosa para un líquido de tan baja viscosidad. Los dos volátiles desempeñan papeles distintos. El agua hace el fundido más difusivo y más fluido, de modo que puede moverse con rapidez por el manto. El dióxido de carbono estructura el fundido en profundidad y después, cerca de la superficie, se desgasifica violentamente para impulsar la erupción hacia arriba.
Junta las piezas y el cohete cobra sentido físico. Un fundido profundo y cargado de gas empieza a ascender. Asimila roca mientras sube, lo que obliga a su dióxido de carbono disuelto a salir de la solución. El gas que se exsuelve lo hace más flotante y acelera el ascenso en un bucle que se refuerza a sí mismo. Cerca de la superficie, el gas sale en una última avalancha explosiva que convierte el magma en espuma y lo dispara a través de la corteza en cuestión de horas. La erupción arrastra diamantes y fragmentos del manto hasta la luz del día y después los congela en su sitio. El enfriamiento brusco en la superficie es el último cerrojo, que atrapa el carbono en su forma de diamante antes de que pueda cambiar. La velocidad en profundidad y un enfriamiento repentino al final explican, juntos, por qué los diamantes sobreviven a un viaje que, hecho despacio, los destruiría.
El latido de los supercontinentes
Durante más de un siglo, un hecho sobre las kimberlitas pareció un acertijo sin respuesta. Entran en erupción en los tranquilos interiores de continentes antiguos, el terreno geológicamente más estable del planeta, lejos de los límites de placas y de las plumas del manto donde se produce casi todo el resto del vulcanismo. Hawái se asienta sobre una pluma. Los Andes cabalgan sobre una zona de subducción. Islandia se extiende a horcajadas sobre una dorsal de expansión. Las kimberlitas no hacen nada de eso. Irrumpen a través de los núcleos gruesos, fríos y supuestamente inertes de los continentes, lugares donde la corteza es más difícil de perturbar. Como dijo Thomas Gernon, de la Universidad de Southampton, la cuestión de cómo llegaron allí «era un elefante en la habitación para el que nadie tenía una buena explicación».
Las kimberlitas tampoco entran en erupción de forma constante a lo largo del tiempo. Llegan en pulsos, que se agrupan en ciertas ventanas de la historia geológica y enmudecen entre una y otra. Los geólogos llevaban tiempo observando que estos pulsos parecían seguir el ensamblaje y la fragmentación de los supercontinentes, el gran ciclo por el que las masas continentales de la Tierra se reúnen en una sola y vuelven a desgarrarse cada pocos cientos de millones de años. La correlación era sugerente, pero faltaba el mecanismo que conectara la fragmentación de un continente con una erupción violenta a miles de kilómetros tierra adentro, decenas de millones de años después.
En 2023, Gernon y un equipo internacional lo aportaron en Nature. Reunieron la cronología y la ubicación de las erupciones de kimberlita de los últimos mil millones de años y sometieron los datos a análisis estadísticos y de aprendizaje automático, en busca de cualquier relación sistemática con la fragmentación de los continentes. La relación que encontraron era notablemente estrecha. El resumen del artículo afirma que «la mayoría de las kimberlitas de los últimos mil millones de años entraron en erupción unos 30 millones de años (Ma) después de la ruptura continental, lo que sugiere una asociación con procesos de rifting». Al informar sobre el trabajo, Scientific American resumió así la conclusión del equipo: cuando las placas «empiezan a separarse, entre 22 y 30 millones de años después las erupciones de kimberlita alcanzan su máximo», y las kimberlitas de África y Sudamérica se dispararon unos 25 millones de años después de la fragmentación de Gondwana, hace unos 180 millones de años.
El mecanismo que propusieron es una reacción en cadena a cámara lenta, una especie de efecto dominó geológico. Cuando un continente empieza a abrirse por un rift, la gruesa quilla que tiene debajo se perturba a lo largo de sus bordes. Un pequeño fragmento de esa quilla se vuelve inestable y se desprende, hundiéndose en el manto más caliente que hay debajo. Su desaparición desestabiliza el fragmento vecino de la quilla, que se hunde a su vez y desencadena el siguiente, y el siguiente, en una secuencia migratoria de inestabilidades. La perturbación avanza tierra adentro desde el margen del rift a un ritmo constante de unos 20 kilómetros por millón de años. Cada vez que un fragmento de quilla fría se desprende y se hunde, asciende manto caliente para reemplazarlo. Ese manto ascendente se descomprime y se funde parcialmente, y el fundido de pequeño volumen y rico en gas que produce es exactamente del tipo que se convierte en kimberlita. Así, las erupciones avanzan desde los bordes de los continentes hacia su interior a lo largo de decenas de millones de años, que es justo el patrón que el equipo detectó en el registro rocoso de África, Norteamérica y Sudamérica.
En diciembre de 2023 apareció en Nature una corrección de los autores al artículo, pero no altera la conclusión central sobre el desfase entre la fragmentación continental y la erupción de kimberlita. El resultado presenta las kimberlitas como réplicas retardadas del rifting continental, la lenta respuesta del manto profundo a una herida en la superficie. Tiene además una vertiente práctica que el equipo no tardó en señalar. Si sabes cuándo y dónde se fragmentó un continente, el modelo te dice aproximadamente cuándo y dónde esperar chimeneas diamantíferas. Como explicó Gernon a los periodistas: «Sabemos dónde, cuándo y por qué se forman las kimberlitas, y eso es realmente útil para la exploración».
Dónde están los diamantes
Hay chimeneas de kimberlita en todos los continentes, pero un puñado de lugares ha marcado la historia de los diamantes y de la ciencia que los explica. Todos ellos se asientan sobre un cratón, un antiguo núcleo continental que ha permanecido estable durante miles de millones de años y ha mantenido su raíz profunda lo bastante fría como para fabricar y conservar diamantes. El mapa de las grandes minas de diamantes del mundo es, en el fondo, un mapa de la corteza más antigua del mundo.
Kimberley y el Big Hole, Sudáfrica
La era del diamante comenzó en Sudáfrica, y comenzó con un niño y un guijarro. En 1866, Erasmus Jacobs, un muchacho de quince años, recogió una piedra reluciente a orillas del río Orange. Resultó ser un diamante de 21,25 quilates, bautizado más tarde como Eureka. En 1869, una piedra de 83,5 quilates llamada la Estrella de Sudáfrica apareció cerca de allí y se vendió por una fortuna. En 1871, unos buscadores siguieron el rastro de los diamantes hasta una colina baja llamada Colesberg Kopje, en una granja que pertenecía a los hermanos De Beers, y estalló la fiebre. Un asentamiento destartalado de tiendas de campaña y chabolas creció hasta convertirse en una ciudad de 50.000 personas, y en 1873 pasó a llamarse Kimberley, en honor al secretario colonial británico.
Lo que siguió figura entre las hazañas de trabajo manual más extraordinarias de la historia humana. Desde mediados de 1871 hasta 1914, hasta 50.000 mineros atacaron la chimenea de kimberlita con picos, palas, cubos y cuerdas, y vaciaron un cráter que pasó a conocerse simplemente como el Big Hole. Cuando cesaron los trabajos, el 14 de agosto de 1914, habían extraído a mano más de 22 millones de toneladas de roca y recuperado unos 2.722 kilogramos de diamantes, el equivalente a 14.504.566 quilates. El pozo mide unos 463 metros de diámetro y se excavó hasta una profundidad de 240 metros, antes de que los escombros y, más tarde, el agua redujeran la profundidad visible a unos 175 metros. Cuando las labores a cielo abierto se volvieron demasiado peligrosas, la compañía De Beers de Cecil Rhodes siguió la chimenea bajo tierra hasta más de 1.000 metros. El Big Hole se suele describir como la mayor excavación hecha a mano de la Tierra, aunque ese título se lo disputa la cercana mina de Jagersfontein.
El precio humano debe figurar en cualquier relato honesto del lugar. La mina funcionaba con mano de obra migrante en condiciones duras y de segregación racial, en una ciudad donde las enfermedades, los accidentes, la escasez de agua y un calor brutal mataron a muchos trabajadores, en su gran mayoría peones negros alojados en recintos cerrados. La riqueza diamantífera de Kimberley levantó además la fortuna de Cecil Rhodes, cuya De Beers Consolidated Mines, fundada en 1888, llegó a dominar el comercio mundial de diamantes durante el siglo siguiente. La ciudad dio nombre a la propia roca, de modo que cada kimberlita, en cualquier continente, lleva hoy en su nombre una huella de este campamento minero sudafricano.
Mir, Siberia
Durante décadas, la Unión Soviética no tuvo una fuente propia de diamantes y dependía de las importaciones para conseguir los diamantes industriales que necesitaban sus fábricas. Eso cambió el 13 de junio de 1955, cuando los geólogos Yuri Khabardin, Ekaterina Elagina y Viktor Avdeenko, que trabajaban en la extensa Expedición Amakinsky por las tierras salvajes de Yakutia, en el este de Siberia, encontraron los indicios reveladores de una chimenea diamantífera. La llamaron Mir, la palabra rusa que significa paz. Khabardin recibió en 1957 el Premio Lenin por el descubrimiento, uno de los máximos honores que podía conceder el Estado soviético.
Explotar Mir supuso librar una guerra contra uno de los climas más crueles del planeta. El invierno en esta parte de Siberia dura siete meses, y las temperaturas pueden caer por debajo de 40 grados bajo cero. El acero se volvía quebradizo y se partía, el caucho se hacía añicos y el aceite se congelaba por completo. Las cuadrillas recurrieron a motores a reacción y dinamita para atravesar el permafrost. El tajo a cielo abierto que acabaron excavando se convirtió en uno de los mayores agujeros excavados del mundo, de unos 525 metros de profundidad y 1.200 metros de diámetro, tan enorme que, según se cuenta, se cerró el espacio aéreo sobre él por las peligrosas corrientes descendentes. En sus años de máxima producción, durante la década de 1960, la mina producía unos 10 millones de quilates de diamantes al año, de los que aproximadamente el 20 % eran de calidad gema, y sus capas superiores llegaban a tener hasta cuatro quilates por tonelada de mineral, una ley excepcional. La minería a cielo abierto terminó en 2001, tras 44 años, y más tarde se reanudaron las operaciones subterráneas. La propia kimberlita de Mir entró en erupción en el Devónico, hace unos 360 millones de años, en un pulso de vulcanismo kimberlítico siberiano que podría estar relacionado con un antiguo rift fallido, el rift de Viliui, en el borde oriental del cratón siberiano.
El cratón del Esclavo, Canadá
Los diamantes llegaron tarde a Canadá, y su descubrimiento se lee como un thriller de prospección minera. Los geólogos Chuck Fipke y Stewart Blusson pasaron más de una década siguiendo un tenue rastro de minerales indicadores por las tierras salvajes del norte, convencidos de que el antiguo cratón del Esclavo, cerca de Lac de Gras, tenía exactamente la raíz profunda y fría que necesitan los diamantes. En 1991, en colaboración con la compañía minera BHP, confirmaron la presencia de kimberlita diamantífera en Point Lake. El anuncio desató la mayor fiebre de registro de concesiones mineras de la historia de Canadá, con concesiones repartidas por decenas de miles de kilómetros cuadrados casi de la noche a la mañana. La primera mina de diamantes de Canadá, Ekati, abrió en 1998. Unos años después le siguió la mina Diavik, operada por Rio Tinto, y Canadá pasó a ser uno de los principales productores de diamantes del mundo.
Las kimberlitas de Lac de Gras son geológicamente jóvenes, ya que entraron en erupción hace entre unos 53 y 56 millones de años, pero los diamantes que transportan son antiquísimos. Entre ellos están los cristales de 3.520 millones de años de la chimenea Panda, en Ekati, los diamantes datados con precisión más antiguos de la Tierra. Algunas de estas chimeneas son extraordinariamente ricas, con leyes de varios quilates por tonelada, muy por encima de la mayoría de las minas del mundo. El cratón del Esclavo se ha convertido en una de las regiones diamantíferas científicamente más productivas del planeta, precisamente porque su raíz mantélica se ha mantenido fría y estable desde el Arcaico, fabricando diamantes y conservándolos. Es también el campo de pruebas de buena parte de la ciencia más reciente, incluida la kimberlita Jericho, que sirvió de base al modelo de 2025 sobre el dióxido de carbono y el ascenso.
Cómo encuentran realmente los prospectores una chimenea
Los diamantes en sí son demasiado escasos y están demasiado dispersos para buscarlos directamente. Incluso una kimberlita rica puede contener solo unos pocos quilates de diamante por tonelada de roca, una concentración de alrededor de una parte por millón, y muchas chimeneas rentables tienen mucho menos. Por eso los prospectores buscan, en su lugar, a los acompañantes de la kimberlita. Al meteorizarse en la superficie, la kimberlita desprende un conjunto de minerales característicos y resistentes que sobreviven en los arroyos y en los sedimentos glaciares mucho después de que la roca, más blanda, se haya desmoronado. Entre estos minerales indicadores están el granate piropo rico en cromo, a menudo de un vivo rojo púrpura, el diópsido de cromo, de un verde brillante, y la ilmenita rica en magnesio. Los geólogos recogen concentrados de minerales pesados de los sedimentos y siguen los indicadores aguas arriba, o en sentido contrario al avance del hielo, hasta su fuente. También ayudan los estudios magnéticos y gravimétricos, porque la kimberlita contiene magnetita y es más densa que buena parte de las rocas en las que intruye. La búsqueda es una historia detectivesca escrita en cristales dispersos, que avanza hacia atrás desde el rastro hasta la chimenea oculta que lo dejó.
Por qué importa todo esto
Vale la pena estudiar los diamantes por razones que poco tienen que ver con los anillos de compromiso. Son las muestras naturales más profundas, más antiguas y más duraderas que jamás podremos sostener en la mano. Las más profundas nos llegan desde hasta 700 kilómetros de profundidad, muy por debajo de cualquier punto que pueda alcanzar una perforación. Las más antiguas guardan registros sellados de una época en la que aún no había oxígeno en el aire. Cada diamante es una cápsula del tiempo, y las inclusiones atrapadas en su interior conservan la química, la temperatura e incluso el estilo tectónico de una parte de la Tierra que ningún instrumento visitará jamás.
Leyendo esas inclusiones, los investigadores han reconstruido cuándo se formaron los primeros continentes, cuándo empezó a funcionar la tectónica de placas en su forma moderna, cómo circula el carbono entre el mundo de la superficie y el interior profundo y cómo ha evolucionado el manto bajo los cratones antiguos a lo largo de miles de millones de años. Los mismos isótopos que datan un diamante revelan también si su carbono procede del manto primordial o de material de la superficie reciclado hacia abajo por subducción. Eso convierte cada cristal en testigo de procesos que se desarrollaron cuando aún no había nadie, ni nada, que pudiera presenciarlos. La historia de los primeros continentes del planeta está escrita, en parte, dentro de sus gemas.
La recompensa práctica es la exploración. Saber que los diamantes viven en las raíces frías de los cratones antiguos, que las kimberlitas extraen material de esas raíces y que las erupciones se concentran decenas de millones de años después de la fragmentación continental pone en manos de los prospectores un mapa de dónde buscar. Lo mismo ocurre con el conocimiento de los minerales indicadores que señalan el camino hacia una chimenea enterrada. El trabajo de 2025 sobre los umbrales de dióxido de carbono incluso apunta a por qué algunas chimeneas son ricas en diamantes mientras que sus vecinas son estériles: la reserva de gas que impulsa la erupción determina también cuánta carga del manto puede llevar el magma intacta hasta la superficie. Una chimenea que se quedó corta de dióxido de carbono pudo detenerse en la corteza sin llegar nunca a entrar en erupción, dejando sus diamantes varados en profundidad. Una chimenea que llevaba suficiente entregó su carga a la luz del día.
Todo esto tiene un epílogo que invita a la humildad. Ningún ser humano ha visto jamás entrar en erupción una kimberlita. Los volcanes kimberlíticos más jóvenes que se conocen, en las colinas de Igwisi, en Tanzania, tienen solo unos diez mil años, e incluso ellos son anteriores a cualquier registro escrito. Todo lo que sabemos sobre el cohete de diamantes se ha reconstruido a posteriori: a partir de conductos solidificados expuestos en las paredes de las minas, del argón atrapado en escamas microscópicas de mica, de la química de cristales que crecieron antes de que el aire fuera respirable y de la estadística de erupciones dispersas a lo largo de mil millones de años. Bien pudo un dinosaurio alzar la vista y ver uno de estos surtidores desgarrar el suelo. Solo tenemos los escombros, y los diamantes que encierran, para saber qué ocurrió, y esos escombros han resultado ser uno de los archivos más ricos que guarda la Tierra de su propio pasado profundo.
Preguntas frecuentes
¿Los diamantes se forman a partir del carbón?
No. Es un mito. El carbón es una roca sedimentaria formada a partir de plantas de la superficie, y rara vez queda enterrado a más de un par de kilómetros de profundidad. Los diamantes se forman a partir de carbono del manto, a unos 150 a 200 kilómetros de profundidad, y la mayoría son muchísimo más antiguos que las primeras plantas terrestres, que no aparecieron hasta hace unos 400 millones de años. El carbón y el diamante solo comparten el elemento carbono. No se puede fabricar un diamante con una planta que no existiría hasta mil millones de años después de que el diamante cristalizara.
¿Qué edad tienen los diamantes?
Muchos tienen más de mil millones de años, y los diamantes datados con precisión más antiguos, a partir de inclusiones de sulfuro de piedras de la mina canadiense de Ekati, tienen unos 3.520 millones de años. Eso equivale aproximadamente a tres cuartas partes de la edad de la Tierra y es anterior al oxígeno de la atmósfera. Los diamantes se han formado en episodios diferenciados a lo largo de toda la historia de la Tierra, y probablemente algunos siguen formándose hoy en el manto profundo.
¿A qué velocidad entra en erupción la kimberlita?
Las estimaciones revisadas por pares sitúan el ascenso a través de la litosfera en unos 4 a 20 metros por segundo, y el viaje completo desde el manto profundo hasta la superficie, entre menos de diez horas y unos dos días. El argón atrapado en granos de mica dentro de xenolitos del manto apunta, de forma independiente, a tiempos de transporte de horas a días. Descripciones populares como «velocidad del sonido» u «80 millas por hora» son formulaciones efectistas, no velocidades de ascenso profundo medidas, y no deben tomarse como la velocidad a la que el magma atraviesa el manto.
¿De dónde vienen los diamantes?
Desde el punto de vista geológico, los diamantes se forman en las raíces frías de los continentes antiguos, donde el carbono cristaliza a entre 150 y 200 kilómetros de profundidad bajo cratones estables. Llegan a la superficie dentro de erupciones de kimberlita, que actúan como ascensores rápidos desde el manto. Entre las principales regiones mineras figuran Sudáfrica, el cratón siberiano de Rusia, Botsuana y el cratón del Esclavo, en el norte de Canadá, todas ellas asentadas sobre una corteza continental muy antigua.
¿Qué es una chimenea de kimberlita?
Una chimenea de kimberlita es una estructura volcánica con forma de zanahoria, estrecha en profundidad y ensanchada hacia la superficie, que se forma cuando un magma kimberlítico rico en gas irrumpe a través de la corteza y excava en su parte superior un amplio conducto llamado diatrema. Estas chimeneas son la principal fuente primaria de diamantes y representan más del 70 % de la producción minera. La mayoría de las chimeneas no contienen ningún diamante, y solo una pequeña fracción es lo bastante rica como para explotarla de forma rentable.
¿Pueden los científicos predecir dónde se encontrarán diamantes?
Cada vez más, sí. Las investigaciones que relacionan las erupciones de kimberlita con la fragmentación de los supercontinentes, combinadas con las prospecciones de minerales indicadores y con métodos geofísicos como la cartografía magnética y gravimétrica, ayudan a acotar la búsqueda a los terrenos más prometedores. El hallazgo de 2023 de que las kimberlitas tienden a entrar en erupción unos 30 millones de años después del rifting continental, migrando tierra adentro a unos 20 kilómetros por millón de años, ofrece a los exploradores un marco para predecir dónde es más probable que se encuentren las chimeneas diamantíferas.
