藍色鑽石來自哪裡？
寶石軼聞| 寶石
Where Do Blue Diamonds Come From?
藍色鑽石來自哪裡？
文：Evan M. Smith
編譯：摩尼珠寶
本文是《自然》雜誌發表的《地表之下：藍色的含硼鑽石》的眼神摘要。GIA研究科學家Evan Smith是本文的第一作者，合著者還有卡耐基科學研究院的Steven B. Shirey、開普敦大學的Stephen H. Richardson、帕多瓦大學的Fabrizio Nestola、卡耐基科學研究所的Emma S. Bullock和GIA的Wuyi Wang。
作為研究主題的鑽石，是一種罕見的IIb型鑽石，晶體結構內的硼元素，賦予了鑽石一種誘人的藍色。
著名的「霍普鑽石，Hope Diamond」就是藍色鑽石里完美的典範。IIb型鑽石長期以來也是地質學上的一個謎團，不過2018年8月2日發表於《自然》雜誌上的最新研究表明，它們埋得超級深！遠比地球上結晶的其他寶石、鑽石要深得多。值得注意的是，藍色鑽石的硼原子可能起源於古代海洋。
Hope Diamond
照片：史密森尼協會
重約0.7克拉-3克拉的藍鑽原石
原石更容易觀察到內含物
刻面鑽石往往經巧妙切割拋磨，去除了這些雜質
照片：Evan M. Smith
硼元素是一種聚集在地球表面的元素，但在鑽石生長的地幔里，硼元素的濃度非常低。因此IIa型鑽石里的硼元素含量讓人意想不到，想要解釋它的存在也極有挑戰性。藍鑽已經吸引了科學家投入研究長達幾十年的時間，但這些寶石的高價值、稀有性以及高凈度，一直是研究時遭遇到的主要障礙。
在研究之前，沒有任何一種IIb型鑽石的礦物經由鑒定確認過。然而，經過GIA超過兩年的系統性篩選，發現了46種與這類鑽石有關的內含物。通過研究這些結晶過程中被困在鑽石內部的小顆粒物質，研究小組能夠推算出鑽石的宿主母岩的深度。含有這些內含物的礦物僅在非常高的壓力下，才能在地球深處被發現。
因而研究小組得出了結論，IIb型鑽石至少形成於地表以下410-660公里，是其他類型鑽石所處深度的4倍——後者在150-200公里深處。
包裹體還表明，在這個深度範圍，鑽石生長於海洋地殼之下，IIb型鑽石中，致色的硼元素可能因此被攜帶到其中。
0.21克拉藍鑽中的硅酸鈣包裹體
鑽石於深處生長的證據
視域：1.42mm
照片：Evan M. Smith
當海水滲入海底，會引化學反應，將硼沉積到大洋岩石圈中。新的研究還提出了一個模型，硼被水合礦物向地幔俯衝，在這個巨大的深度範圍，溫度和壓力分解了水合礦物，釋放了含硼的流體包裹體，引發了鑽石生長。
許多由研究小組檢查的內含物都有甲烷和氫共存於固體礦物周圍而形成薄層，這也是支持含硼流體中鑽石生長的證據。
《自然》雜誌2018年8月刊的封面
新研究表明，IIb型鑽石不僅是有史以來發現的最深的鑽石，而且也可能與海洋息息相關，這對於地球化學和板塊構造的過程，都提供了一個新的視角。
而在研究之前，人們都覺得埋藏過深的鑽石非常小並且達不到寶石級質量。但如今，許多世界上最昂貴耀眼的寶石級鑽石都埋藏得很深，這讓我們隊腳下數百公里外的礦藏有了新的體會。
僅對編譯文字聲明原創
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