1768172275
2026-01-11 14:30:00
イラスト（特別資料）
持ったり見たりしたことがあるなら ダイヤモンドおそらくダイヤモンドはどこから来たのか キンバーリット。世界のダイヤモンドの 70% 以上が建造物から採掘されています 火山性の このユニークな。
しかし、数十年にわたる研究にもかかわらず、科学者たちはキンバーライトがどのようにして地球のマントルの深部から地表まで正確に噴出するのかを理解するためにまだ取り組んでいます。
マントルの深さ 150 km 以上から噴出するニンジンの形をした火山管キンバーライトは、地球内部への窓として長い間地質学者を魅了してきました。
マントル由来の融解物は地球のマントルと地殻を通って急速に上昇し、キンバーライトが地表で激しく噴火するまでの上昇速度は時速 130 マイルに達するとの推定もあります。その過程で、マグマはその途中で遭遇した岩石の破片である捕獲岩や捕獲結晶を捕らえます。
これらの岩石は非常に興味深いものであり、依然として非常に謎に満ちています」とオスロ大学惑星居住センターの博士研究員アナ・アンズロヴィ氏は言う。
今月地質学誌に掲載された研究で、オスロ大学のアンズロヴィ氏らは、謎の解明に向けて大きな一歩を踏み出した。
二酸化炭素や水などの揮発性化合物が周囲の物質と比較して原始キンバーライト融解物の浮力にどのような影響を与えるかをモデル化することで、彼らはキンバーライトの噴火に何が必要かを初めて測定した。
ダイヤモンドがキンバーライトの表面に到達できるのは、急速な上昇によってグラファイトに戻ることが妨げられ、グラファイトは低圧および温度でより安定するためです。しかし、キンバーライトの元の融解物の組成と、それがどのようにして急速に上昇したのかは依然として謎のままです。
「もともと、これらの岩石は、私たちが直接測定できないものから来ています」とアンズロヴィ氏は言いました。 「したがって、原キンバーライトの融解物や親融解物がどのようなものだったのかはわかりません。推定値は知っていますが、私たちが知っていることはすべて、基本的に、その後形成された高度に変質した岩石からのものです。」
この親溶融物の組成を制限するために、研究チームはカナダ北西部のスレーブ クラトンに噴火したジェリコ キンバーライトに焦点を当てました。彼らは化学モデリングを使用して、二酸化炭素と水のさまざまな自然混合物をテストしました。
「私たちのアイデアは、キンバーライトの化学反応をモデル化してから、CO2 と H2O を変化させようというものでした」と Anzulovi? 氏は言いました。 「さまざまな圧力点や温度で上昇するキンバーライトをサンプリングしようとするようなものだと考えてください。」
研究者らは、分子動力学ソフトウェアを使用して原子間力をシミュレートし、キンバーライト融解中の原子がさまざまな深さでどのように移動するかを追跡しました。これらの計算から、さまざまな条件下での溶融物の密度と、溶融物が上昇するのに十分な浮力を維持しているかどうかを決定しました。
「この研究から得られた最も重要な結論は、ジェリコ・キンバーライトがスレーブ・クラトンをうまく上昇するために必要な二酸化炭素の量を制限することに成功したということです」とアンズロヴィ氏は述べた。
「例えば、当社の最も揮発性の高い組成物は、マントルかんらん岩の最大 44% を表面に引き出すことができます。これは、このような低粘度の溶融物としては非常に印象的な数字です。」彼は付け加えた。
この研究は、揮発性物質がどのように異なる役割を果たすかについても示しています。水は拡散性を高め、溶融液を維持し、移動しやすくします。
二酸化炭素は高圧で溶融構造の形成に役立ちますが、表面近くではガスを放出し、噴出を上向きに推進します。
研究者らは、ジェリコ キンバーライトには少なくとも 8.2% の CO2 が必要であることを初めて示しました。噴火する。それがなければ、ダイヤモンドはマントルの中に閉じ込められたままになります。
「これほど小規模なシステムを使用して、『炭素を添加しなければ、この溶融物はクラトンよりも密度が高くなるので、噴火しないだろう』と実際に観察できることに、私は実際に非常に驚きました」とアンズロヴィ氏は語った。
「キンバーライト化学のモデル化がこのような大規模プロセスに影響を与える可能性があるとは信じられないほどです。」 (D-2)
#科学者たちがついにダイヤモンドを地表に運ぶ火山パイプキンバーライトの秘密を明らかにする