ダイヤモンドとペリドットは、地球の地表下で最も深くで形成された宝石の称号を競い合える2つの宝石です。
ダイヤモンドは数十億年前に地球のマントルで形成され、その後地表に押し上げられた。写真： Live Science
ブリティッシュコロンビア大学の鉱物学者リー・グロート氏によると、研究者が知る最も深い場所で形成された宝石はダイヤモンドであり、その美しさ、産業用途、そして含まれる科学的データから高く評価されています。しかし、科学者たちはダイヤモンドがどのように形成されるのかをまだ完全には理解していません。実験室での実験では、ダイヤモンドは極めて高い圧力下でのみ結晶化することが示されています。天然ダイヤモンドのほとんどは、圧力が2万気圧を超える深さ150～300kmの上部マントルで発見されています。
ダイヤモンドは長年、ペリドットと最も深く形成された宝石の座を競ってきました。ペリドットは、地殻底から深さ410kmまで広がる上部マントルの半分以上を占める鉱物オリビンの一種です。しかし、2016年には科学者たちが地下660kmに位置する超深部ダイヤモンドの集合体について報告し、2021年にはさらに750kmの深さから発見されたダイヤモンドの集合体が確認されました。「ダイヤモンドとペリドットのどちらが最も深く形成された宝石なのかを判断するのは非常に困難です」と、グロート氏は10月22日にLive Scienceに語りました。
これらの推定値を得るために、科学者たちはダイヤモンドの結晶構造に加え、形成時に石の中に閉じ込められた不純物、鉱物の破片、あるいは液体を研究します。ブリッジマナイトと鉄・ニッケル・炭素・硫黄鉱物の存在は、超深海ダイヤモンドが、その約75%がブリッジマナイトで構成されるマントルの下部で生成し、メタンに囲まれた液体金属から形成される可能性が高いことを研究者に示しています。この深度では、圧力は23万5000気圧を超えることがあります。
ダイヤモンドは非常に古い歴史を持つと考えられています。地球上のダイヤモンドは35億年前に形成されたという推定もあります。その長寿命は、化学結合の強さに由来しています。ダイヤモンドは炭素で構成されており、高圧下で形成されるため、結合を切断するには大きな力が必要です。ダイヤモンドを900℃以上に加熱すると、グラファイトに変化します。
宝石学者はダイヤモンドを研究するために地中深くまで掘る必要はありません。これまでに掘られた最も深い掘削孔は、ロシアのコラ超深度掘削孔（12.6キロメートル）だからです。ダイヤモンドは、キンバーライトと呼ばれる特殊なマグマによって地表に運ばれます。キンバーライトマグマは一般的に揮発性が高く、秒速30メートルで噴出し、周囲の岩石からダイヤモンドを運び出します。このようにして、数十億年前に形成された宝石は、数ヶ月、あるいは数時間で地表に噴出します。
アリゾナ大学の実験宝石学者アナニャ・マリク氏によると、ダイヤモンドは、刃物、ドリルビット、研磨剤などに使用できる美的価値と天然の硬度に加え、貴重な科学的情報も含んでいるという。多くの場合、ダイヤモンドは研究者が地球の内部構造とその中で起こっているプロセスを理解する上で唯一の情報源となっている。
アン・カン（ Live Scienceによると）
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