为了研究这颗价值连城的钻石 , 史密斯通过了几乎达军事级别的安全检查 , 先是虹膜扫描和身份检查 , 然后通过层层紧锁的安全门、安全升降机 , 以及限制甚多的神秘走廊 。 在他仔细研究着钻石的时候 , 室内的监控摄像机还不断地向时刻警惕的保安人员发送房间的画面 。
英王的王冠上镶嵌的钻石中一颗是库利南2号(或曰非洲之星2号) , 一颗是有名的\"光之山\"
史密斯是美国宝石学院的高级科研人员 , 他正在研究这颗钻石的成分 , 钻石中附带的一些来自地球深处的化学物质可以揭示钻石晶体是如何形成的 , 以及在什么条件下形成 。 但是研究价值连城的钻石是一件相当棘手的工作 , 通常情况下 , 研究人员不可能拿到最大粒的钻石样本进行研究 。 这些钻石会被送到世界各地 , 不过是去见潜在的买家 , 而不是去见科学家 , 这令人很丧气 。
加拿大英属哥伦比亚大学(University of British Columbia)矿物勘探教授玛雅·科皮洛娃(Maya Kopylova)说 , 获得任何可资研究的钻石样本作研究都很困难 , 而她可以研究的大多数钻石则都没有研究的价值 。 她说 , “研究人员必须与钻石公司保持良好的关系 , 他们永远不会给你有价值的样本 。 所以 , 他们永远不会给我们比6毫米(0.2英寸)大的钻石 。 ”
即便可以获得钻石研究 , 其手续也很繁琐而昂贵 。 首先 , 科皮洛娃必须参观有高度保安监视的钻石分类设施 , 并确定她想要研究的样本 。 一旦获得批准 , 接下来就是文书工作 , 所有钻石进出口都必须要有金伯利进程(Kimberley Process)证书 , 以证明其来源合法 , 防止战争钻石或曰“血钻石”进入市场 。
然而 , 史密斯不同 , 在美国宝石学院 , 他可以接触到世界上最大量的钻石 , 因为数量上百万的珠宝钻石会送到这里进行评价估值 , 以便投保或出售 。 史密斯说 , “如果你想看一些罕见和不寻常的珠宝 , 这里是最理想的地方 , 因为钻石都要经过这里 。 每隔几天 , 你就可以借一颗钻石 , 也许用几个小时 , 也许一两天作研究 。 ”
几年前 , 史密斯正是做了这样的研究 。 他和一个国际科学家团队一起 , 随意地索取了53颗属于最大、最清澈、最昂贵的一类钻石 , 即克力匹尔钻石 , 其中有的即来自库利南钻石矿 , 然后他和同事把53颗钻石带回实验室 , 放在显微镜下观察 。
史密斯的发现是革命性的 。 克力匹尔钻石中有近四分之三含有微小的物质 , 一些未被氧化的金属颗粒 , 这是普通钻石中找不到的东西 , 而另外15颗钻石中含有的异物颗粒是石榴石 。 石榴石只能在地幔中形成 。 地幔是地壳和熔融状的地核之间的岩石圈 , 分成两部分 , 接近地壳的上地幔和更深入地心 , 仅在地核之上的下地幔 。
总的来说 , 克力匹尔钻石中的金属颗粒提供了化学物线索 , 显示这些钻石只可能在地表下深度从360公里到750公里之间的地幔岩石圈中形成 。 在这个钻石“生成带”中 , 其深度足以解释其含有的金属颗粒为何没有氧化 , 因为氧气含量要在比这较高的地层中才会增多 , 但这批克力匹尔钻石也没有深到750公里之下的下层地幔 , 因为这里石榴石会在巨大压力下分解 。 要知 , 一般钻石形成于地壳以下仅150-200公里的地层中 。
在2020年的研究中 , 史密斯与美国珠宝研究院研发副总裁王五一 , 共同分析了这颗124克拉的钻石 , 发现这颗钻石可能形成于较深的地底 , 至少在地表以下660公里的深处 。
超深钻石中的一些碳元素可能来自埋葬在大洋板块的古代海洋生物 , 随后沉到很深的地幔层
来自于超深的地幔史密斯说 , “从地质学的角度来看 , (一般认为) 钻石是非常奇异的矿物 。 ”碰巧的是 , 我们人类这个物种对这种奇异矿物深为迷倒 , 我们每年要花数以千万美元计的金钱去寻求 , 这远远超过任何研究项目的预算 。
虽然人类为挖矿找钻石 , 造成战争、殖民、河流改道和稀有物种栖息地丧失等等的破坏 , 但史密斯认为 , 如果不是人类对这些闪闪发光的碳结晶的痴迷热爱 ,“我们人类就会对(钻石不寻常特性)的故事一无所知 , 因为我们永远不会去寻找和研究 。 ”
即使是最普通的钻石在诸多类岩石中也是鹤立鸡群 , 因为所有钻石都是在地表以下很深处形成 , 达到的的深度比其他任何岩石形成的深度都要深得多 。 科皮洛娃说 , 除了钻石 , “地表上没有任何来自600公里深处的物质 , 绝对没有 。 ”到达地球表面的熔岩来自地下约400公里深的地方 , 但这是融化的岩石 , 而钻石不同 , 从地底深处到达地表仍是原封原样 。 科皮洛娃补充说 , 而且岩石熔化“增加了另一层的不确定性 , 即我们不知在熔化之前的原始物质是什么 。 ”
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