地球內部的液態鐵和氣體滋養出巨大鑽石

地球上開採出的巨鑽之所以讓人痴迷，不僅是因為它們的體積大，凈度和色澤更純，還因為它們蘊含著獨特的起源故事。這些鑽石是由金屬構成的，在地球內部的液態鐵和氣體的滋養下逐漸成型、壯大。

這是美國寶石學院的專家埃文·史密斯（Evan Smith）得出的結論。他說：「大多數鑽石是在地表以下150到200公里之間的地層中形成的。它們誕生在地球大陸上最厚的部分，這部分也是堅硬大陸構造板塊的基礎。我們開採出的98%的鑽石源自這樣的地方。」

但是少數鑽石體積更大，與其他在同樣地方誕生的鑽石明顯不同，包括庫利南巨鑽，它是迄今被發現的體積最大的寶石級巨鑽，重量超過3000克拉。史密斯說：「像庫利南這樣的巨鑽與其他鑽石有些不同。多年來，地質學家們都想知道，是否它們形成的方式稍顯不同，亦或是它們來自地幔的不同部分。這是個懸而未決的問題，真的很難找到答案。」

研究這些價值驚人的鑽石几乎是不可能的，你難道能要求切割這樣的鑽石進行科學實驗？為此，史密斯嘗試系統性地尋找與巨鑽種類和質量相當，且還未切割打磨的原始鑽石。他主要尋找內含雜質的鑽石，即在鑽石形成過程中被困在裡面的材料。史密斯說：「這些雜質可為我們提供有用的線索，包括鑽石如何形成、來自哪裡，以及它們形成的環境等。」

通過研究某些巨鑽中的雜質，以及對鑽石切割打磨過程中邊角廢料中的雜質進行化學檢測，史密斯逐漸拼接出這些獨特鑽石形成的方式。史密斯說：「類似庫利南這樣的巨鑽的確與眾不同，它們並非來自堅硬的大陸構造板塊，而是來自地下更深處，即對流的地幔層。」這意味著，庫利南等巨鑽形成於地下360到750公里處。

史密斯的研究不僅發現了這些巨鑽的形成之處，還找到了它們形成的方式，即在高溫高壓環境下，吸入了某些鐵和鎳等。史密斯說：「基於理論和實驗，人們已經得出這樣的猜測至少20年時間，但從來沒有得到科學證實。這些巨鑽之所以顯得特別，是因為它們可以告訴我們，地下深層環境中的確存在金屬。」

這些鑽石與液態金屬相結合，這是溶解碳的非常好的方式。當金屬中的碳過於飽和時，部分碳開始沉澱、結晶，隨著時間的推移，最終形成了我們今天看到的巨鑽。儘管溶解在液態金屬中的碳的來源依然沒搞清楚，但史密斯解釋稱，一種可能是這些碳最初來自地殼。它們沉入大陸邊緣的地幔中，那裡的構造板塊發生碰撞時，碳隨之進入地幔後，溶解在液態金屬中，在高溫和高壓環境中逐漸變成世界上價值最高的鑽石。

巨鑽與普通鑽石來到地面的方式基本相同：即地下深層超級火山噴發，偶爾產生富含鑽石成分的金伯利岩，今天發現的大多數鑽石都是在金伯利岩中找到的。史密斯計劃繼續尋找更多雜質，並收集更多地球內部環境的線索。不幸的是，有些信息可能已經永久性丟失，因為許多最有名的巨鑽已經被切割，其含有重要科學信息的金屬碎片因為有瑕疵而被拋棄，我們可能永遠無法再找到它們。史密斯希望將來，這些切割廢料能夠成為珍貴的科學標本。