最高級のダイヤモンドの根は最も深い

包有物には、下部マントルに驚くほど深い青色のダイヤモンドが含まれています

タイプIIbの青みがかったきらめくダイヤモンドは、最も貴重なものであり、最も謎めいたものです。 埋め込まれたホウ素原子は青みがかった色を与えます。 ©Robison McMurtry / GIA
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深部からの宝物:最も価値のあるダイヤモンドは驚くほど深い起源を持っています。 研究者が「Nature」誌に報告しているように、これらの青みがかったきらめくIIbダイヤモンドは、深さ660キロメートル以上、したがって下部マントルで作成されたためです。 またエキサイティングな:このダイヤモンドに青みがかった輝きを与えるホウ素は、抑制された海洋地球プレートによってこれらの深さにもたらされました。

ダイヤモンドと同じように貴重で一貫性があるため、パズルの作成には依然として謎が残っています。 1つはっきりしているのは、炭素が高圧および高熱で圧縮されたときに、それらのほとんどが約150〜200キロメートルの深さで形成されたことです。 結局のところ、これらの宝石の約1000兆トンはまだ私たちの足下に隠れている可能性があります。

最大のものは最も謎めいています

しかし、世界で最も価値があり最大のダイヤモンドの中で、通常のスキームには適合しません。 これらのいわゆるタイプIIbダイヤモンドは、その特定の純度と、炭素に埋め込まれたホウ素原子がそれらに与えるわずかに青みがかった輝きによって区別されます。 これらの希少な宝には、有名なホープダイヤモンドやカリナンを含む、以前に回収されたすべてのダイヤモンドのわずか0.02%しか含まれていません。

しかし、これらの宝石に青みがかった色を与えるホウ素は、地球の地殻には豊富であるが、地球のマントルにはほとんど存在しないのは不可解です。 しかし同時に、2016年にこれらのダイヤモンドに含まれる金属の含有量を調査した結果、特にマントルの深部に作成する必要があったダイヤモンドの中で最大のものが明らかになりました。 しかし、ホウ素はどのようにしてその結晶構造になったのでしょうか?

このブルーダイヤモンドには、ミネラルフェロペリクラス エヴァンM.スミス/ GIA

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この謎を解決するために、ニューヨークジェモロジカルインスティテュートオブアメリカのエヴァンスミスと彼の同僚は、46個のタイプIIbダイヤモンドを分析しました。 彼らは2年以上展示されていました

研究所は地上にあるため、研究者が調査することができました。 「非常に貴重であるため、科学的な目的でこのタイプのダイヤモンドにアクセスすることは非常に困難です」とスミスは説明します。

さらに、純粋な炭素結晶は、ダイヤモンドの起源についてほとんど溶解しません。 宝石がどこでどのように作られたかの表示は、ダイヤモンドの小さな介在物にのみ見られます。これらは貴重なタイプIIbダイヤモンドでは非常にまれです。 しかし、研究者たちは幸運だった:彼らは彼らのサンプルにそのような含有物を見つけ、ラマン分光法を使用してそれらを分析することができた。

下部マントルの起源

その結果:「これらの包有物は、リゾリン酸塩クラトンの一般的なダイヤモンドに含まれる鉱物とは大きく異なります」とスミスと彼の同僚は報告しています。 小さな粒子は、ブリッジマナイトやペロブスカイトなど、マントルの深層にのみ見られる鉱物の変換生成物で主に構成されていました。

タイプIIb製材所は、下部マントルへの移行ゾーンの下に作成されました。 パブリックドメイン

一部の鉱物粒子は、4〜9ギガパスカルの極端な圧力の下で圧縮の痕跡も示しました、と研究者は報告しています。 このような圧力条件は、下部マントルでのみ発生します。

しかし、これは、これらの特に価値のあるタイプIIbダイヤモンドが、少なくとも660キロメートルの深さの上部マントルから下部マントルへの移行帯の下に形成されたことを意味します。 その起源は、他のほとんどの「通常の」ダイヤモンドの起源よりもほぼ4倍低いです。 「タイプIIbダイヤモンドは、これまでに発見された中で最も深いダイヤモンドの1つです」とスミスと彼の同僚は言います。

ホウ素輸送体としての沈み込み

しかし、これらのダイヤモンドがマントルの非常に深くに形成された場合、地殻元素のホウ素はどのようにしてその結晶構造に入ったのでしょうか? また、包含は答えを提供しました。 彼らの中で、科学者は鉱物を発見しました。これは通常、海洋地殻の玄武岩に存在します。 沈み込み帯に沿って、この地殻の一部は深部に押し込まれ、部分的に溶けます。 下部マントルに飛び込むことができます。

それについてのエキサイティングなこと:これらの海洋地殻部分の水が豊富な鉱物に組み込まれ、元素ホウ素は明らかにマントルの深さにも浸透し、したがってタイプIIbダイヤモンドの形成ゾーンにも浸透しました。 「ブルーダイヤモンドの形成には、地殻から下部マントルまでの地球化学的経路が含まれます」と研究者は説明しています。 (Nature、2018; doi:10.1038 / s41586-018-0334-5)

(カーネギー科学研究所、2018年2月8日-NPO)