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파란색 Type IIb 다이아몬드와 무색 IIa 다이아몬드의 생성 기원은 같아.
아름다운 다이아몬드 형태의 일부는 화산 폭발로 표면으로 돌아온다.

가장 큰 다이아몬드는 뿌리가 깊다.

지구 하부 맨틀에서 기원 화산 분화로 지표로 모습을 나타낸다.

탁월한 원산지 :
"Cullinan" 또는 Hope 다이아몬드와 같은 유명한 다이아몬드는 크기 때문에 고유할 뿐만 아니라 원산지도 구별된다. 그것들은 지구의 맨틀에서 ‘보통’다이아몬드보다 거의 3배 깊은 곳에서 만들어졌기 때문이다. 이 증거는 최근 660km 이상의 깊이에서 나온 광물 내포물에 의해 알려졌다. 그들은 파란색 Type IIb 다이아몬드와 무색 IIa 다이아몬드가 모두 깊은 뿌리를 가지고 있음을 알게 됐다.

▲ 45 캐럿의 Hope 다이아몬드는 안에 포함된 붕소 원자로 인해 푸른 빛을 발한다. © Smithsonian Institution

대부분의 다이아몬드는 약 150~200km 깊이에서 생성된다.
상부 맨틀에서 고압 및 열 변환 탄소는 다이아몬드 결정으로 변환된다.
그러나 몇 년 전에 과학자들은 예외가 있음을 발견했다.
많은 청색 Typ-IIb-다이아몬드는 훨씬 더 깊은 곳에서 형성됐을 것이다. 특히 순수하고 큰 Type-IIa 다이아몬드도 다른 원산지인 것으로 보인다.

레이저 빛으로 본 다이아몬드

그러나 이 뛰어난 다이아몬드의 깊이와 기원이 유명한 Hope-다이아몬드를 포함한 가장 큰 블루 다이아몬드에 적용되는지 여부는 여전히 논쟁의 여지가 남아 있다.
한때 인도의 신상을 장식한 다음 프랑스 왕들에 의해 운반되었다고 한다.
오늘날 워싱턴 DC의 스미소니언 연구소 박물관에 있다. 영국 크라운 주얼리의 컬리난(Cullinan)-다이아몬드와 같은 무색 유명품들이 비슷한 뿌리를 가지고 있는지 여부도 불분명했다.

이러한 질문에 답하기 위해 Gemological Institute of America의 에반 스미스(Evan Smith)와 우이 왕(Wuyi Wang)은 현재 논란이 많은 20캐럿 블루 Typ-IIb 다이아몬드와 124캐럿 Typ-IIa 다이아몬드의 두 가지 품종 표본을 조사했다.
연구원들은 “이 돌은 호두의 크기와 매우 순수하며 유명한 Cullinan 다이아몬드와 같은 등급에 속한다”고 말했다.

라만 분광법을 사용하여 보석에 포함된 작은 부분을 레이저 빔으로 조준했다.
산란되고 반사된 빛을 분석했다. 결과 스펙트럼은 존재하는 미네랄과 원소를 보여준다.

▲ 3,0캐럿 이상의 무게를 지닌 원시 Cullinan 다이아몬드는 연삭 중에 더 작은 돌로 절단됐다. © historisch

660km 이상의 깊이에서 출생

분석 결과는 놀라웠다.
과학자들은 두 다이아몬드에 맨틀 광물 Bridgemanit(브릿지마니트)가 포함된 것을 발견했다. “이 광물은 맨틀 아래 660km 아래에서 매우 흔하다. 그러나 그것은 맨틀 맨틀이나 지구 표면에서는 발생하지 않는다고 스미스는 설명했다. "다이아몬드에서 이 미네랄 잔여물을 찾는다는 것은 이 돌이 브릿지마니트가 발생하는 깊이까지 결정화 되어야 한다는 것을 의미한다."

한편으로, 이 결과는 유명한 Hope-다이아몬드를 포함한 대형 블루 타입-IIb-다이아몬드가 660km 깊이 아래에 생성되었음을 알려준다. 그러므로 그들은 이미 조사된 이 유형의 더 작은 다이아몬드만큼 깊은 뿌리를 가지고 있다. "이것은 이 큰 돌들도 맨틀에서 나온다는 첫 번째 증거이다"라고 Wang은 말한다.

▲ 새로 이름으로 지명된 광물 Bridgmanit는 하부 맨틀의 90% 상부에서 나온다. © Kelvinsong / CC-by-sa 3.0

Cullinan은 또한 더 낮은 맨틀에서 나온다.

다른 한편으로, 결과는 무색의 거대 II-2a 다이아몬드도 하부 맨틀에서 나온다는 것을 보여준다. Smith는 "이것은 크라운 보석의 다이아몬드를 포함해 CLIPPIR 다이아몬드가 어디에서 왔는지에 대한 더 나은 아이디어를 제공한다"라고 말한다. "분명히 Cullinan과 같은 CLIPPIR 다이아몬드와 Hope와 같은 Type IIb 다이아몬드의 발상지가 겹친다."

종합하면, 가장 유명하고 순수한 다이아몬드는 크기와 희귀성뿐만 아니라 원산지 때문에 예외적임을 강조한다. 지구의 가장 깊고 극단적인 지역에서 나왔기 때문이다.

거대한 사이클

Smith는 “맨틀에서 이 다이아몬드의 기원은 놀라운 여행을 했다는 것을 의미한다고 말했다.
블루 다이아몬드에 붕소를 부여하는 색은 지구의 맨틀이 아니라 대양의 바닥에서 나온다.
이 요소는 침강 영역 깊이에 도달한 지구 판에서 다이아몬드로 둘러쌀 수 있다.

"이것은 거대한 재활용주기가 있음을 보여준다"라고 연구원들은 말한다.
“이는 지구 표면에서 지구 내부로 요소를 운반한다. 거기에서 아름다운 다이아몬드 형태의 일부는 화산 폭발로 표면으로 돌아온다.”

출처 : Goldschmidt Conference 

[더사이언스플러스] "Green Soul, Beautiful Science" 

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