南アフリカ産の2つの特別なダイヤモンドの謎は科学界を驚愕させた。

南アフリカ産の 2 つのダイヤモンドの珍しい組成は、興味をそそるだけでなく、地球の深部でダイヤモンドがどのように形成されるかを明らかにします。

地球の柔軟なマントルの数百キロメートル下の深部で形成された一対のダイヤモンドに、全く異なる化学的環境で形成された物質の粒子が含まれていることが発見されました。これは非常に異例な組み合わせであるため、研究者たちはそれらの共存は「ほぼ不可能」だと考えています。これらの物質の存在は、マントルの化学プロセスとダイヤモンドを形成する反応に関する洞察を提供します。画像：ヤエル・ケンペ、ヤコブ・ワイス

この2つのダイヤモンドは南アフリカの鉱山で発見されました。他の多くの宝石と同様に、これらにはインクルージョンと呼ばれるものが含まれています。インクルージョンとは、ダイヤモンドの形成時に閉じ込められた周囲の岩石の微細な破片です。多くの宝石商はこうしたインクルージョンを嫌う傾向がありますが、 科学者にとっては興味深い情報源となります。写真：Shutterstock

これは特に、ダイヤモンドがアクセス不可能なマントルの深部で形成される場合に当てはまります。ダイヤモンドはこれらの内包物をほぼ乱されることなく地表まで運びます。これが、このような鉱物がマントル深部における元の状態から変化することなく、数百キロメートルも上昇できる唯一の方法です。写真：スゼット・ティマーマン

この2つの驚くべき新ダイヤモンドは、どちらも酸素原子を多く含む炭酸塩鉱物（酸化状態）と酸素原子の少ないニッケル合金（化学用語では還元状態）のインクルージョンを含んでいます。酸と塩基が即座に反応して水と塩を生成するように、酸化炭酸塩鉱物と還元金属は長く共存できません。写真：スゼット・ティマーマン

通常、ダイヤモンドのインクルージョンにはこの2つのうちどちらか一方しか見られません。そのため、このダイヤモンドサンプルに両方が存在していたことは、エルサレム・ヘブライ大学の地球科学上級講師であるヤコブ・ワイス氏とその同僚たちを困惑させました。写真：グラハム・ピアソン

研究者たちは2つのダイヤモンドを詳細に分析した結果、インクルージョンが輝く石を生み出した反応の「瞬間」を捉えていることに気づき、マントル内の炭酸塩鉱物と還元金属が反応してダイヤモンドが形成されることを初めて確認しました。天然ダイヤモンドにおいて、この反応の中間点が記録されているのを科学者が目にしたのは今回が初めてです。写真：TomekD76/iStock

この発見は、マントルの謎に包まれた中間層に何があるのか​​という重要な意味合いを持つ。地球の深部、つまり地表から遠ざかるにつれて、岩石や鉱物はますます希少になり、酸素分子もますます少なくなっていく。しかし、マントルにおけるこの変化を直接示す証拠はほとんどない。画像：グラハム・ピアソン

地表から280～470キロメートル下の深さで発見された2つの新たなダイヤモンド標本は、マントルの理論的な化学組成を初めて実証するものです。ワイス氏によると、専門家たちは予想よりも深い場所に酸化された溶融物質を発見したとのことです。ダイヤモンドを地表にもたらした火山岩であるキンバーライトは、非常に酸化されているため、研究者たちは300キロメートルより深いところでは生成できないと考えていました。写真：ウェンジア・ファン、W.デザインスタジオ

しかし、この最近の発見は、より深部にも酸化岩が存在することを示唆しており、キンバーライトも同様に存在する可能性がある。ダイヤモンド形成反応は、炭酸塩流体がプレートの沈み込みによって引き下げられ、酸素を豊富に含む鉱物がマントル内の金属合金と接触することで起こると考えられる。画像：Gem Diamonds Ltd.

ニッケルを豊富に含む内包物は、一部のダイヤモンドに見られる奇妙な現象を説明する一助となるかもしれない。これらのダイヤモンドの結晶格子において、ニッケル原子が炭素原子と置き換わっているように見えることがあるのだ。写真：Shutterstock

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出典: https://khoahocdoisong.vn/bi-an-hai-vien-kim-cuong-dac-biet-nam-phi-khien-gioi-khoa-hoc-sung-sot-post2149056752.html