地球内部的液态铁和气体滋养出巨大钻石

地球上开采出的巨钻之所以让人痴迷，不仅是因为它们的体积大，净度和色泽更纯，还因为它们蕴含着独特的起源故事。这些钻石是由金属构成的，在地球内部的液态铁和气体的滋养下逐渐成型、壮大。这是美国宝石学院的专家埃文·史密斯（Evan Smith）得出的结论。他说：“大多数钻石是在地表以下150到200公里之间的地层中形成的。它们诞生在地球大陆上最厚的部分，这部分也是坚硬大陆构造板块的基础。我们开采出的98%的钻石源自这样的地方。”

但是少数钻石体积更大，与其他在同样地方诞生的钻石明显不同，包括库利南巨钻，它是迄今被发现的体积最大的宝石级巨钻，重量超过3000克拉。史密斯说：“像库利南这样的巨钻与其他钻石有些不同。多年来，地质学家们都想知道，是否它们形成的方式稍显不同，亦或是它们来自地幔的不同部分。这是个悬而未决的问题，真的很难找到答案。”

研究这些价值惊人的钻石几乎是不可能的，你难道能要求切割这样的钻石进行科学实验？为此，史密斯尝试系统性地寻找与巨钻种类和质量相当，且还未切割打磨的原始钻石。他主要寻找内含杂质的钻石，即在钻石形成过程中被困在里面的材料。史密斯说：“这些杂质可为我们提供有用的线索，包括钻石如何形成、来自哪里，以及它们形成的环境等。”

通过研究某些巨钻中的杂质，以及对钻石切割打磨过程中边角废料中的杂质进行化学检测，史密斯逐渐拼接出这些独特钻石形成的方式。史密斯说：“类似库利南这样的巨钻的确与众不同，它们并非来自坚硬的大陆构造板块，而是来自地下更深处，即对流的地幔层。”这意味着，库利南等巨钻形成于地下360到750公里处。

史密斯的研究不仅发现了这些巨钻的形成之处，还找到了它们形成的方式，即在高温高压环境下，吸入了某些铁和镍等。史密斯说：“基于理论和实验，人们已经得出这样的猜测至少20年时间，但从来没有得到科学证实。这些巨钻之所以显得特别，是因为它们可以告诉我们，地下深层环境中的确存在金属。”

这些钻石与液态金属相结合，这是溶解碳的非常好的方式。当金属中的碳过于饱和时，部分碳开始沉淀、结晶，随着时间的推移，最终形成了我们今天看到的巨钻。尽管溶解在液态金属中的碳的来源依然没搞清楚，但史密斯解释称，一种可能是这些碳最初来自地壳。它们沉入大陆边缘的地幔中，那里的构造板块发生碰撞时，碳随之进入地幔后，溶解在液态金属中，在高温和高压环境中逐渐变成世界上价值最高的钻石。

巨钻与普通钻石来到地面的方式基本相同：即地下深层超级火山喷发，偶尔产生富含钻石成分的金伯利岩，今天发现的大多数钻石都是在金伯利岩中找到的。史密斯计划继续寻找更多杂质，并收集更多地球内部环境的线索。不幸的是，有些信息可能已经永久性丢失，因为许多最有名的巨钻已经被切割，其含有重要科学信息的金属碎片因为有瑕疵而被抛弃，我们可能永远无法再找到它们。史密斯希望将来，这些切割废料能够成为珍贵的科学标本。