En analys av de första stora diamanterna som bekräftats komma från djupt under jordens yta stöder initiala förutsägelser som visar att Smithsonians berömda Hope-diamant kan vara "superdjup, " kommer från mer än tre gånger djupare i jorden än de flesta diamanter. Det antyder också, i ett nytt fynd, att "Crown Jewels" Cullinan-diamanten också kan vara en superdjup diamant.

Presenterar arbetet vid Goldschmidts geokemikonferens, Dr Evan Smith från Gemological Institute of America (GIA) bekräftade, "Vi undersökte de första stora ädelstensdiamanterna som bekräftats komma från jordens nedre mantel, som är flera gånger djupare än de flesta andra diamanter. Resultaten stöder tidigare förutsägelser baserade på mindre ädelstenar, tyder på att diamanter med egenskaper som liknar de studerade, inklusive både Cullinan- och Hope-diamanterna, är superdjupa diamanter. "

Diamanter bildas under högt tryck i jordens mantel, mellanskiktet mellan ytskorpan och den centrala kärnan. Medan majoriteten av diamanter bildas i basen av de kontinentala tektoniska plattorna, på 150-200 km djup, några sällsynta diamanter bildas djupare i manteln. Dessa "superdjupa" diamanter har sitt ursprung under de styva och stabila kontinentalplattorna, ner där manteln rör sig långsamt, eller övertygande. Hope-diamanten klassificeras som en typ IIb-diamant, som innehåller grundämnet bor, vilket kan orsaka en blå nyans. Hittills har det funnits osäkerhet om huruvida "typ IIb"-diamanter bildas i en grund eller djup miljö. Särskilt, osäkerheten kretsar kring ursprunget till stora typ IIb-diamanter, större än 3 karat (ungefär lika stor som en ärta). Det är bara under de senaste åren som forskare har börjat förstå var på jorden dessa bländande blå kristaller bildas.

Nu forskare Drs Evan Smith och Wuyi Wang, arbetar på GIA-laboratoriet i New York, har upptäckt resterna av mineralet bridgmanit i en stor typ IIb-diamant. Smith sa:

"Att hitta dessa rester av det svårfångade mineralet bridgmanit är betydelsefullt. Det är mycket vanligt i den djupa jorden, vid extrema tryckförhållanden i den nedre manteln, under ett djup av 660 km, ännu djupare än de flesta superdjupa diamanter. Bridgmanit finns inte i den övre manteln, eller på ytan. Det vi faktiskt ser i diamanterna när de når ytan är inte bridgmanit, men mineralerna kvar när det bryts ner när trycket minskar. Att hitta dessa mineraler fångade i en diamant betyder att diamanten själv måste ha kristalliserat på ett djup där bridgmanit existerar, mycket djupt inne i jorden."

Smith undersökte en stor, 20 karat typ IIb blå diamant från en gruva i Sydafrika. Genom att rikta en laser mot de små inneslutningarna instängda i denna diamant fann de att hur ljuset spreds (med en Raman-spektrometer) var karakteristiskt för bridgmanitnedbrytningsprodukter.

Han sa "Vi har också undersökt en stor 124 karat diamant från Letseng -gruvan i Lesotho. Denna diamant, som är ungefär lika stor som en valnöt, är mycket ren, som inte innehåller kväve i sin kristallstruktur, och är känd som en "CLIPPIR" -diamant. Denna är från samma diamantklass som den berömda Cullinan -diamanten, som nu är mittpunkten i de brittiska kronjuvelerna. Denna stora diamant visade samma karakteristiska bridgemanitnedbrytningsprodukter, vilket betyder att den också hade formats som en superdjup diamant. Det som är speciellt med den här är att det är den första CLIPPIR -diamanten för vilken vi fast kan tilldela ett lägre mantelursprung, det är, under 660 km. Tidigare, vi visste att CLIPPIR-diamanter är superdjupa och spekulerade i att deras ursprungsdjup kan sträcka sig över 360 till 750 km djup, men vi hade faktiskt inte sett några som definitivt var från den djupare änden av det här fönstret. Detta ger oss en bättre uppfattning om exakt var CLIPPIR -diamanter, såsom kronjuvelens diamanter, komma från. Vad vi har lärt oss här är att det finns en viss överlappning i födelseplatsen för CLIPPIR-diamanter, som Cullinan, och typ IIb diamanter, som hoppet. Det är första gången detta har hittats."

Borrika diamanter av typ IIb, som Hope-diamanten, är sällsynta; mindre än 1 av tusen diamanter klassificeras som typ IIb.

"Att upptäcka den djupa mantelns ursprung innebär att materialet i dessa diamanter genomgår en anmärkningsvärd resa. Vi tror att bor, som ger Hope-diamanten dess karaktäristiska blå färg, härstammar från havens botten. Därifrån, plattektoniken drar den hundratals kilometer ner i manteln, där den kan införlivas i diamant. Det visar att det finns en gigantisk återvinningsväg som för element från jordens yta ner i jorden, och då och då återför vackra diamanter till ytan, som passagerare i vulkanutbrott."

kommenterar, Dr Jeff Post, Ansvarig curator för ädelstenar och mineraler vid Smithsonians National Museum of Natural History, sade "Detta fascinerande verk bekräftar att Hope Diamond är extraordinärt och speciellt, och verkligen ett av jordens sällsynta föremål ".

Dr Christopher Beyer, vid Ruhruniversitetet, Bochum, Tyskland kommenterade att "Upptäckten av rester av bridgmanitnedbrytningsprodukter i stora diamanter av ädelstenskvalitet visar att inneslutningar i diamanter är kapslar som kommer till oss från annars otillgängliga djupa jordar. Dessutom, den unika signaturen av bor i diamanter av typ IIb stöder teorin om konvektion av hela manteln med subdukterande plattor som faller ner i jordens nedre mantel. Diamanter kristalliserar från en vätska, så ytterligare studier behövs nu för att spåra vätskesammansättningen och de förhållanden som underlättar tillväxten av dessa sällsynta stora diamanter."

Varken Dr. Post eller Dr. Beyer var inblandade i detta arbete.