Sebuah penelitian mengungkapkan bahwa batuan permata dibentuk Bumi mungkin tidak sampai ribuan tahun seperti yang diperkirakan. Batuan mulia ini bisa dibentuk hanya dalam hitungan hari bahkan jam.
“Ini adalah satu langkah untuk memahami bagaimana Bumi memusatkan litium di tempat dan mineral tertentu,” kata Patrick Phelps, salah satu penulis studi yang dipublikasikan di jurnal Nature Communications. “Jika kita dapat memahami dasar-dasar tingkat pertumbuhan pegmatit, itu satu langkah menuju pemahaman sebuah gambaran dari keseluruhan tentang bagaimana dan di mana semua itu terbentuk.”
Pegmatit adalah batuan beku ekstrem yang terbentuk selama tahap akhir kristalisasi magma. Dikatakan ekstrim karena mengandung kristal berukuran sangat besar dan terkadang mengandung mineral-mineral langka seperti tantalum, niobium dan bahkan litium. Salah satunya yang pernah ditemukan di tambang Etta South Dakota. Berupa batuan kristal yang panjangnya mencapai 12,8 meter dan beratnya sekitar 37 ton.
Aquamarine, zamrud, garnet, zircon, dan topaz adalah beberapa mineral kristal yang kebanyakan ditemukan di pegmatit.
Tapi, bagaimana kristal sebesar itu bisa muncul di pegmatit?
“Dalam mineral magmatik, ukuran kristal secara tradisional dikaitkan dengan lamanya pendinginan,” kata Cin-Ty Lee, rekan penulis dari Rice University “Gagasannya adalah bahwa kristal besar membutuhkan waktu untuk tumbuh.”
Magma yang mendingin dengan cepat, seperti batuan dari lava yang meletus, mengandung kristal mikroskopis, misalnya. Tetapi magma yang sama, jika didinginkan selama puluhan ribu tahun, mungkin akan menghasilkan suatu kristal yang berukuran beberapa sentimeter saja, kata Lee.
“Pegmatit mendingin dengan relatif cepat, terkadang hanya dalam beberapa tahun, namun itu menghasilkan beberapa kristal terbesar di Bumi,” katanya. “Pertanyaan besarnya yang sebenarnya adalah, ‘Bagaimana itu bisa terjadi?'”
“Kami memeriksa kristal yang lebarnya setengah inci dan panjangnya lebih dari satu inci,” kata Phelps. “Kami menunjukkan bahwa kristal tersebt tumbuh dalam hitungan jam, dan tidak ada yang menunjukkan bahwa secara fisik akan berbeda pada kristal yang lebih besar yang berukuran satu meter atau lebih panjangnya. Berdasarkan apa yang kami temukan, kristal yang lebih besar seperti itu dapat tumbuh dalam hitungan hari.”
Dari pekerjaan eksperimental yang dilakukan oleh para ilmuwan material pada pertengahan abad ke-20, Phelps mampu menguraikan tingkat pertumbuhan dari profil ini.
“Ada tiga variabel,” ujarnya. “Ada kemungkinan hal-hal dapat dibawa masuk. Itulah koefisien partisi. Ada seberapa cepat kristal tumbuh, laju pertumbuhan. Dan kemudian ada difusivitas, jadi seberapa cepat unsur hara dibawa ke kristal.”
Phelps mengatakan tingkat pertumbuhan yang cepat cukup mengejutkan.
“Pegmatit berumur pendek, jadi kami tahu mereka harus tumbuh relatif cepat,” katanya. “Tapi kami menunjukkan bahwa itu beberapa kali lipat lebih cepat dari yang diperkirakan siapa pun.
“Ketika saya akhirnya mendapatkan salah satu dari angka ini, saya ingat pergi ke kantor Cin-Ty, dan berkata, ‘Apakah ini layak? Saya rasa ini tidak benar.'” Phelps mengingat. “Karena dalam pikiran saya, saya masih memikirkan tentang skala waktu seribu tahun. Dan angka-angka ini berarti dalam hari atau jam.
“Dan Cin-Ty berkata, ‘Nah, kenapa tidak? Kenapa itu tidak benar?'” Kata Phelps. “Karena kami telah menyelesaikannya secara matematika dan fisika. Bagian itu terdengar. Meskipun kami tidak mengharapkannya secepat itu, kami tidak dapat menemukan alasan mengapa hal itu menjadi tidak masuk akal.”
