埋藏地球深處 鑽石如何噴出地表？

鑽石已知是硬度最高的天然物質，必須在高溫、高壓下才能形成，而這種條件在地球深處才有。因此，在地球內部形成的鑽石，是如何出現於地表熠熠生輝呢？

英國南安普敦大學（University of Southampton）地球科學副教授傑農（Thomas Gernon）在The Conversation網站撰文說，鑽石生成後，會經由火成岩金伯利岩（Kimberlite）攜帶到地表，但尚不清楚什麼過程導致深藏地底數百萬、數十億年的金伯利岩突然穿透地殼。

爆炸式岩漿噴出鑽石

傑農寫道，大多數地質學家同意，釋出鑽石的爆炸式岩漿噴發與超級大陸循環（supercontinent cycle）同步發生。超級大陸循環是指地球幾十億年來，大陸板塊重複出現聚合、分裂的模式。

不過，構成這種關係的真正機制仍在辯論中。目前有兩種主要理論。

第一種理論主張，金伯利岩岩漿利用地殼延伸時或地質板塊分離時所產生的「傷口」穿透地殼。第二種理論涉及地函熱柱（mantle plume），亦即來自核函邊界（core-mantle boundary）的大量岩漿一路上升並噴出地表。核函邊界位於地表以下約2,900公里處。

生活科學（LiveScience）網站報導，金伯利岩岩漿有容易噴發的傾向，以每秒30公尺的速度夾帶鑽石噴發到地表。在地球深處的鑽石，可以在幾個月甚至幾小時之內出現地表。

尚未加工的毛坯鑽石。（Shutterstock）

了解地球內部唯一來源！

鑽石據悉都非常古老。有評估稱，現在看到的鑽石可能是35億年前形成的。

加拿大英屬哥倫比亞大學（University of British Columbia）礦物學家格羅特（Lee Groat）表示，鑽石的「長壽」可歸因於它的化學鍵強度。鑽石由碳構成，因為在高壓下形成，所以要施加很大的力量才能使它的化學鍵斷裂。鑽石加熱到900°C時會降解為石墨。

美國亞利桑那大學（University of Arizona）實驗岩石學家馬里克（Ananya Mallik）說，鑽石的天然硬度使它能用於製作刀片、鑽頭和拋光粉等工業用品。除了工業用途與美學價值，鑽石也含有科學上的珍貴訊息。

馬里克告訴生活科學網站，在很多案例中，研究人員只能藉著鑽石這個唯一來源，了解地球內部構造，以及那裡正在經歷的過程。鑽石因為美麗而有其自身的價值，但它們在科學上的重要性也使它們更有價值。

一名鑑定師在檢視鑽石。（Shutterstock）

全球五大鑽石生產國

聯合國2002年與世界主要鑽石生產國達成協議，制定「金伯利流程認證系統」，簡稱「金伯利流程」（Kimberley Process）。這項監管制度旨在杜絕鑽石非法貿易。

全世界有22國從事毛坯鑽石（未經切割或加工的天然鑽石）生產，亦即從礦坑中開採毛坯鑽石。其中，俄羅斯是最大鑽石生產國，產量占全球1/3。

依據「金伯利流程」資料與南非貴重金屬和鑽石專家達馬路普爾夏德（Ashok Damarupurshad）估計，2022年世界前5大鑽石生產國，以產量排名依次為俄羅斯約4,192萬克拉、波札那約2,475萬克拉、加拿大約1,624萬克拉、剛果民主共和國約990萬克拉、南非約966萬克拉。

2016年位於南非林波波省一處鑽石礦場。（MUJAHID SAFODIEN/AFP via Getty Images）

以產值排名為波札那約49.7億美元、俄羅斯約35.5億美元、安哥拉約19.6億美元、加拿大約18.7億美元、南非約15.3億美元。

以地區來分，非洲是世界最大鑽石生產地，產量占51%、產值66%。非洲國家鑽石開採歷史近200年。20世紀初期開始出現大規模鑽石開採。一開始是在南非，接著隨後幾十年間才出現在其他非洲國家。1889～1959年非洲鑽石產量占全球98%。◇