다이아몬드
지질학 지방 세상의 것입니다. 분홍색과 오렌지색 지역은 방패 그리고 플랫폼그것은 함께 크레이튼을 구성합니다
다이아몬드는 지구 위에 고르게 분포하는 것과는 거리가 멀다. 클리포드의 규칙으로 알려진 엄지손가락 규칙은 그들이 거의 항상 발견된다고 말한다. 킴벌라이트 가장 오래된 부분에 크레이톤, 전형적인 연령 2.5세의 대륙의 안정적인 핵심 10억년 이상[66][71]: 314년 그러나 예외가 있다. 더 아가일 다이아몬드 광산 ~안에서 오스트레일리아세계에서 가장 큰 무게로 다이아몬드를 생산하는 는 이동벨트, 또한 , 조산대,[72] 압축 구조학을 거친 중심 크레이튼을 둘러싼 더 약한 영역. 대신 킴벌라이트, 호스트 록은 람프로이트. 경제적으로 생존할 수 없는 다이아몬드를 가진 램프로이트도 미국, 인도, 호주에서 발견된다.[66] 게다가, 다이아몬드는 와와벨트 의 슈페리어 주 ~안에서 캐나다 그리고 마이크로다이아몬드는 일본의 섬호 바위의 일종인 양치식물.[66]
킴벌라이트 좁은(1∼4m) 제방과 문지방에서, 지름이 약 75m∼1.5km인 파이프에서 볼 수 있다. 신선한 암석은 짙은 푸르스름한 녹색∼녹색을 띠지만 노출 후 급격히 갈색으로 변해 부스러진다.[73] 작은 광물과 암석 조각이 혼돈된 하이브리드 암석(쇠) 수박 크기까지. 그것들은 혼합된 것입니다. 크세노크리스트 그리고 크세놀리스 (저지각과 맨틀에서 운반되는 광물과 암석), 표면암 조각, 같은 변형된 광물 구불구불한분출 중에 결정화된 새로운 광물. 질감은 깊이에 따라 다릅니다. 구성은 연속체를 형성합니다. 카르보나타이트, 그러나 후자는 탄소가 순수한 형태로 존재하기에는 산소가 너무 많다. 대신 광물에 갇혀 있다 석회석 (카C오
3).[66
다이아몬드를 함유한 암석 3개(킴벌라이트, 램프로이트, 램프로피어) 모두 특정 광물이 부족하다(멜리라이트 그리고 칼실라이트) 다이아몬드 형성과 양립할 수 없는 것. 킴벌라이트에서, 감람석 크고 눈에 띄는 반면, 램프로이트에는 Ti-가 있다.플로고파이트 그리고 람프로피어는 흑운모 그리고 양서류. 모두 소량의 용융물에서 빠르게 분출되는 마그마 유형에서 유래되며 풍부합니다. 휘발성 그리고 산화마그네슘, 그리고 덜하다 산화 더 일반적인 맨틀 용융보다 현무암. 이러한 특성은 용융물이 용해되기 전에 다이아몬드를 표면으로 운반할 수 있게 합니다.[66]
킴벌라이트 파이프는 찾기 어려울 수 있습니다.
킴벌라이트는 종종 식생, 퇴적물, 토양 또는 호수로 덮여 있습니다. 현대의 검색에서, 지구물리학적법 와 같이 전자기조사, 전기저항성, 그리고 중력 측정, 탐색할 유망 지역을 식별하는 데 도움이 됩니다. 이것은 지질학 역사의 동위원소 연대 측정과 모델링에 의해 도움을 받는다. 그런 다음 조사원들은 그 지역에 가서 샘플을 수집해야 하며, 킴벌라이트 조각을 찾으거나 지표광물. 후자는 다이아몬드가 형성되는 조건을 반영하는 구성을 가지고 있는데, 예를 들어 극한 용융 고갈이나 높은 압력이 있다 에클로기트. 그러나 지표 광물은 오해의 소지가 있을 수 있습니다. 더 나은 접근은 지열변량계, 여기서 광물의 구성은 맨틀 광물과 평형 상태에 있는 것처럼 분석된다.[66]
다이아몬드는 방사성 동위원소의 붕괴를 이용한 포함물을 분석하여 연대를 추정한다. 원소 풍부도에 따라 붕괴를 볼 수 있다 루비 투 스트론튬, 네오디사마륨, 납으로 우라늄, 아르곤-40에서 아르곤-39, 또는 오스에레늄.김벌라이트에서 발견되는 것들은 나이에서 1~35억년, 그리고 동일한 킴벌라이트에는 다수의 연령이 있을 수 있어 다이아몬드 형성의 여러 에피소드를 나타낸다. 킴벌라이트 자체는 훨씬 더 젊다. 대부분 수천만에서 3억 년 사이의 나이를 가지고 있지만, 몇몇 오래된 예외가 있다(아가일, 프리미어 그리고 와와). 따라서, 킴벌라이트는 다이아몬드와 독립적으로 형성되었고 그것들을 표면으로 운반하는 역할을만 했다.[20][66] 킴벌라이트는 또한 그들이 분출한 크레이튼보다 훨씬 어리다. 오래된 킴벌라이트가 부족한 이유는 알 수 없지만 맨틀 화학이나 구조학에 약간의 변화가 있었음을 시사한다. 인간 역사에서 어떤 킴벌라이트도 분출되지 않았다.[66]
다이아몬드에 붉은 가넷을 포함[74]
에클로자이트 센티미터 크기로 가넷 결정
다이아몬드는 150-250 km 깊이에서 나온다. 암석권. 그러한 깊이는 크라톤 아래에서 발생합니다. 맨틀용골, 암석권에서 가장 두꺼운 부분. 이 지역들은 다이아몬드가 형성될 수 있을 만큼의 압력과 온도를 가지고 있고 볼록하지 않기 때문에 다이아몬드는 킴벌라이트 분출이 샘플링할 때까지 수십억 년 동안 보관할 수 있다.[66]
맨틀 용골에 있는 숙주 바위에는 하르츠부르크 그리고 러졸라이트, 두 가지 유형 페리도타이트.에서 가장 지배적인 암석 유형은 상층 맨틀, 페리도타이트는 화성암 대부분 광물로 구성되어 있습니다. 감람석 그리고 피록센; 그것은 낮은 것입니다. 실리카 그리고 높은 마그네슘. 그러나 페리도타이트의 다이아몬드는 표면으로의 여행에서 거의 살아남지 못한다.[66] 다이아몬드를 손상시키지 않은 또 다른 일반적인 원천은 에클로자이트, a 변성 일반적으로 에서 형성되는 암석 현무암 해양판이 맨틀에 곤두박질치면서 섭입구역.[20]
다이아몬드의 더 작은 부분(약 150개가 연구되었다)은 깊이 330–660 km에서 나오는데, 이는 다음을 포함하는 지역이다. 전이영역. 그들은 에클로자이트로 형성되었지만 포함에 의해 더 얕은 기원의 다이아몬드와 구별됩니다. 마요라이트 (의 한 형태 가넷 과도한 실리콘으로). 비슷한 비율의 다이아몬드는 660에서 800 km 사이의 깊이에서 낮은 맨틀에서 나온다.[20]
다이아몬드는 높은 압력과 온도에서 열역학적으로 안정하며, 위상 전이는 흑연 압력이 증가함에 따라 더 큰 온도에서 발생합니다. 따라서 대륙 아래는 950의 온도에서 안정적이 된다 섭씨도 및 4.5기가파스칼의 압력은 150 깊이에 해당합니다. 킬로미터 이상 더 추운 섭입구역에서는 80°C의 온도와 3.5의 압력에서 안정적이 된다. 기가파스칼 240 km 이상의 깊이에서 철 니켈 금속상이 존재하며 탄소는 그 안에 용해되거나 의 형태로 용해될 가능성이 높다. 카비데스따라서 일부 다이아몬드의 더 깊은 기원은 특이한 성장 환경을 반영할 수 있습니다.[20][66]
2018년, 얼음의 위상에 대한 최초의 천연 샘플이 아이스 7 다이아몬드 샘플에 포함된 것으로 발견되었습니다. 400~800 km 사이의 깊이에서 형성된 포함물들은 상부와 하부 맨틀에 걸쳐 있고, 이러한 깊이에서 물이 풍부한 유체에 대한 증거를 제공한다.[75][76]
탄소원
맨틀은 대략 10억 개 기가톤 탄소의 (비교를 위해, 대기-해양 시스템은 약 44,000기가톤을 가지고 있습니다).[77] 탄소는 2개 안정 동위원소, 12C 그리고 13C, 대략 99:1의 질량으로.[66] 이
다이아몬드 개체군은 식탁의 분포를 가지고 있다.13C는 현저하게 다양하다. 페리도티틱 다이아몬드는 대부분 일반적인 맨틀 범위 내에 있습니다; 에클로지틱 다이아몬드는 분포의 정점이 맨틀 범위이지만 −40에서 +3까지의 값을 가지고 있습니다. 이러한 가변성은 탄소로부터 형성되지 않음을 의미한다. 원시 (지구가 형성된 이후 맨틀에 거주).
편광과 같은 프로브를 사용하면, 광 발광, 그리고 음극 발광, 일련의 성장 구역은 다이아몬드에서 식별될 수 있다. 암석권에서 나온 다이아몬드의 특징적인 패턴은 발광에서 매우 얇은 진동과 탄소가 유체에 의해 흡수된 다음 다시 성장하는 에피소드를 번갈아가며 갖는 거의 동심원 시리즈 구역을 포함한다. 암석권 아래에서 나온 다이아몬드는 대류에 의한 다이아몬드의 수송뿐만 아니라 더 높은 온도와 압력을 반영하여 더 불규칙하고 거의 다결정적인 질감을 갖는다.[66]
표면으로의 수송
지질학적 증거는 킴벌라이트 마그마가 초당 4~20미터로 상승하여 상승 경로를 만드는 모델을 뒷받침한다. 유압파쇄 바위의 것입니다. 압력이 감소함에 따라 증기상은 용해물 마그마에서 나온 것이고, 이것은 마그마 유체를 유지하는 데 도움이 됩니다. 표면에서, 초기 분출은 고속(200 m/s 이상(450 mph)으로 균열을 통해 폭발한다. 그런 다음, 낮은 압력에서, 암석은 침식되어 파이프를 형성하고 파편화된 암석을 생성한다(각력). 분화가 시들해짐에 따라 화산쇄설물 위상과 변성 및 수화는 생성됩니다.
뱀자리.[66]
*별도 정보*
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Serpentinite
[뱀자리 모리엔 계곡, 사보이에, 프랑스산 알프스]
더블 다이아몬드 발견
웨스턴오스트레일리아 엘렌데일 다이아몬드 필드에서 발견된 더블 다이아몬드
드물게는 두 번째 다이아몬드인 공동을 포함하는 다이아몬드가 발견되었다. 첫 번째 더블 다이아몬드는 마트리오슈카, 알로사 ~안에서 야쿠티아, 2019년 러시아.[78] 또 다른 하나는 엘렌데일 다이아몬드 필드 ~안에서 서부 오스트랄리아 2021년에요.[79]
기사: 외계 다이아몬드
비록 다이아몬드가 켜져 있지만 지구 드물고, 우주에서 매우 흔합니다. ~안에서 운석, 탄소의 약 3%가 나노다이아몬드, 직경이 몇 나노미터입니다. 충분한 작은 다이아몬드는 낮은 다이아몬드 때문에 공간의 추위에 형성될 수 있다. 표면에너지 흑연보다 안정되게 만들어요. 일부 나노다이아몬드의 동위원소 서명은 별에서 태양계 밖에서 형성되었음을 나타낸다.[80]
고압 실험은 많은 양의 다이아몬드가 응축된다고 예측합니다. 메탄 얼음의 거대한 행성에서 "다이아몬드 비"로 천왕성 그리고 해왕성.[81][82][83] 일부 태양계 외 행성들은 거의 전적으로 다이아몬드로 구성될 수 있다.[84]
다이아몬드는 탄소가 풍부한 별, 특히 존재할 수 있다. 백색왜성. 기원에 대한 한 가지 이론 카르보나도가장 거친 형태의 다이아몬드는 백색 왜성에서 유래했다는 것입니다. 초신성.[85][86] 별에 형성된 다이아몬드가 최초의 광물이었을 수도 있다.[87]