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澳洲粉紅鑽石 來自 13億年前超級大陸

粉紅鑽石非常稀有,是由地殼擠壓形成特有的顏色。(Shutterstock)
粉紅鑽石非常稀有,是由地殼擠壓形成特有的顏色。(Shutterstock)

編譯/林達
當鑽石晶體結構在巨大壓力下彎曲時,就會形成粉紅鑽石。最新研究顯示,澳洲粉紅鑽石可能是約13億年前,超級大陸哥倫比亞大陸(Columbia supercontinent或稱Nuna)分裂時,從地函中冒出來的。

西澳阿蓋爾(Argyle)鑽石礦是世界上最大的天然鑽石來源之一,不僅產出標準鑽石,同時也產出90%的天然粉紅鑽石,即一種具有微紅色或腮紅色調的超稀有寶石。

阿蓋爾鑽石礦神祕起源

地質學家長期以來,一直對阿蓋爾鑽石礦的神祕起源感到困惑。鑽石通常出現在大陸中部,阿蓋爾卻位於大陸邊緣附近,是個不尋常的鑽石產地。

阿蓋爾產出的鑽石包裹在鉀鎂煌斑岩(lamproite)中,且呈現不尋常的粉紅色,而大多數鑽石卻是在金伯利岩(kimberlite)中發現。

一般認為鑽石是在地函的高溫和高壓下形成,通常是無色的,但如果擠壓強度足夠,就會變成粉紅色,擠壓強度如果更強,則會變成棕色。色調來自晶體結構的彎曲度。

科學家表示,他們可能對粉紅鑽石的形成有了答案。在使用比人類頭髮更細的雷射光束分析阿蓋爾岩石和礦物後,研究團隊對阿蓋爾發生的情況有了新認知,研究成果已發表於《自然通訊》(Nature Communications)期刊。

古大陸碰撞粉紅鑽成因?

阿蓋爾位於古老大陸接縫處,約18億年前,大陸地殼兩部分碰撞形成超級大陸哥倫比亞大陸。大陸碰撞地點就是今天阿蓋爾鑽石礦床所在地附近,正是這一事件扭曲了鑽石的晶體結構,使其變成粉紅色。

5億年後,約13億年前,哥倫比亞大陸分裂了。科學家稱,哥倫比亞大陸並不是在阿蓋爾的確切位置分裂。但分裂力量蔓延,擴大到阿蓋爾地區,削弱該區的堅韌度,使得深層岩漿噴發,將粉紅鑽石推至地表。

研究主要作者、澳洲科廷大學地球科學家雨果·奧利魯克(Hugo Olierook)表示,阿蓋爾位於金伯利(Kimberley)地區和澳北地區多年前碰撞在一起的位置,這種碰撞造成地表永遠無法完全癒合的「傷疤」。

阿蓋爾鑽石礦於1983年開業,營運37年,2020年關閉,當時剩餘的粉紅鑽石已變得難以開採。地球其他地方可能也存在粉紅鑽石礦藏,只是尚未被發現。奧利魯克告訴「Live Science」網站,如果它們也在大陸邊緣附近形成,可能會被埋在沉積物和岩石之下。

「只要有深層碳、大陸碰撞和拉伸三種因素,就有可能找到『下一個阿蓋爾』。」奧利魯克補充道。

粉紅鑽13億年前冒出來

研究人員測量阿蓋爾各種礦物放射性衰變,以確定其年代。新發現推翻了早年對粉紅鑽石首次出現時間點的評估,阿蓋爾礦藏年代應追溯到比之前認定早1億年。

當年發現阿蓋爾礦藏後不久,科學家得出的結論是,鑽石約在12億年前被推升到地表。科學家並未完全相信這項評估,原因是所分析的岩石已被地球內部的流體改變了,還有當時澳洲並未發生特殊地質事件。

奧利魯克告訴《科學新聞》(Science News)。新的時間表似乎更合理,因為它在時間上與哥倫比亞大陸的分裂吻合。

新發現並未回答圍繞阿蓋爾的所有問題。例如:科學家仍想知道,鑽石是由碳受到擠壓後形成,為什麼特定地層中一開始就含有這麼多的碳。◇