다이아몬드와 페리도트는 지구 표면 아래 가장 깊은 곳에서 형성되는 보석이라는 타이틀을 두고 경쟁할 수 있는 두 가지 보석입니다.
다이아몬드는 수십억 년 전 맨틀에서 형성되어 표면으로 나왔습니다. 사진: 라이브 사이언스
브리티시 컬럼비아 대학의 광물학자인 리 그로트에 따르면, 연구자들에게 알려진 가장 깊은 곳에서 형성된 보석은 다이아몬드입니다. 다이아몬드는 아름다움, 산업적 활용도, 그리고 포함된 과학적 데이터 때문에 매우 가치가 높습니다. 하지만 과학자들은 아직도 다이아몬드가 어떻게 형성되는지 완전히 이해하지 못하고 있습니다. 실험실 실험 결과, 다이아몬드는 극도로 높은 압력 하에서만 결정화된다는 것이 밝혀졌습니다. 대부분의 천연 다이아몬드는 지하 150~300km 깊이의 상부 맨틀에서 발견되는데, 이곳의 압력은 기압이 20,000을 넘을 수 있습니다.
오랫동안 다이아몬드는 페리도트와 함께 가장 깊은 형태를 갖춘 보석이라는 타이틀을 두고 경쟁해 왔습니다. 페리도트는 지각 바닥부터 깊이 410km까지 뻗어 있는, 상부 맨틀의 절반 이상을 구성하는 광물 올리빈의 보석 형태입니다. 하지만 2016년에 과학자들은 지하 660km 깊이에서 발견된 초심도 다이아몬드 덩어리를 묘사했고, 2021년에는 또 다른 덩어리가 지하 750km 깊이에서 발견된 것으로 밝혀졌습니다. Live Science는 10월 22일 Groat의 말을 인용해 "다이아몬드와 페리도트 중 어느 것이 가장 깊은 보석인지 판단하는 것은 매우 어렵다"고 보도했다.
과학자들은 이러한 추정치를 도출하기 위해 다이아몬드 결정의 모양은 물론, 돌이 형성될 때 돌에 갇힌 미네랄 조각이나 액체인 불순물을 연구합니다. 브리지머나이트와 철-니켈-탄소-황 광물의 존재는 연구자들에게 초심층 다이아몬드가 약 75%가 브리지머나이트로 구성되어 있고 메탄에 둘러싸인 액체 금속에서 자라는 하부 맨틀에서 유래했을 가능성이 있음을 시사합니다. 이 깊이에서는 압력이 235,000기압을 초과할 수 있습니다.
다이아몬드는 매우 오래된 것으로 여겨진다. 일부 추정에 따르면 오늘날 지구상에 존재하는 다이아몬드는 35억 년 전에 형성되었다고 합니다. 그들의 긴 수명은 화학 결합의 힘에서 비롯됩니다. 다이아몬드는 탄소로 만들어졌으며, 높은 압력 하에서 형성되기 때문에 결합을 끊으려면 엄청난 힘이 필요합니다. 다이아몬드를 900도 섭씨 이상으로 가열하면 흑연으로 변형됩니다.
보석학자들은 다이아몬드를 연구하기 위해 땅 속 깊이 파고들 필요가 없습니다. 인간이 뚫은 가장 깊은 곳은 러시아의 콜라 초심구(12.6km)이기 때문입니다. 그 대신 다이아몬드는 킴벌라이트라고 불리는 독특한 종류의 마그마에 의해 표면으로 나옵니다. 킴벌라이트 마그마는 종종 휘발성이 있어서 초당 30m의 속도로 분출하며 주변 암석에서 다이아몬드를 끌어냅니다. 이런 식으로 수십억 년 전에 형성된 보석이 몇 달, 심지어 몇 시간 만에 표면으로 솟아오르게 됩니다.
애리조나 대학의 실험 암석학자인 아나냐 말릭에 따르면, 다이아몬드는 칼날, 드릴 비트, 광택제 등의 재료로 사용되는 천연적 경도와 미적 가치 외에도 귀중한 과학적 정보를 담고 있다고 합니다. 많은 경우 다이아몬드는 연구자들이 지구 내부와 그곳에서 일어나는 과정을 이해하는 데 도움이 되는 유일한 원천입니다.
안 캉 ( Live Science 에 따르면)
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