ピンクダイヤモンドの形成の謎を解明し、大規模なダイヤモンド鉱山の発見への道を開く

サイエンスニュースによると、世界最大の天然ダイヤモンドの産地、そして現在までに発見された天然ピンクダイヤモンドの90%以上は、地球初の超大陸の分裂によって形成された可能性があるという。この発見は、9月19日にネイチャー・コミュニケーションズ誌に発表された報告書の中で研究者らによってなされた。

分析の結果、西オーストラリア州アーガイル鉱山のダイヤモンド含有岩石は、約13億年前に超大陸ヌナを分裂させた地溝帯に沿って形成された可能性があることが判明した。この発見は、ダイヤモンド鉱床を探す古代の地溝帯の探査が、これまで考えられていたよりも価値があるかもしれないことを示唆している。

地球の表面（地殻）では、炭素原子は柔らかく鈍いグラファイトを形成する傾向があります。しかし、「炉」、つまりマントルの下では、厳しい環境条件によりこれらの原子が固まり、硬く密度の高い宝石になります。これらのダイヤモンドは、急速に上昇するマグマに「ヒッチハイク」することで閉じ込められた状態から逃れることができます。地球の表面近くでは、溶融物質が凝固して、キンバーライトパイプと呼ばれる火山岩の垂直の管になります。ほとんどのダイヤモンドはこれらの構造の中に見つかります。

しかし、この古典的な物語は、アーガイルダイヤモンド鉱山の形成やピンクダイヤモンドについて説明していません。ダイヤモンドをピンク色にするには、地球のマントルの条件だけよりも強い何かが必要であり、それによってダイヤモンドの固体結晶構造が歪み、光の吸収と透過の方法が変化します。

違いはアーガイルのダイヤモンドパイプにあります。バンクーバーのブリティッシュコロンビア大学の地質学者マヤ・コピロバ氏は、これらはキンバーライトパイプではなく、一般的に浅い深さで形成されると考えられているランプロアイトパイプだと述べた。コピロバ氏は今回の研究には関わっていない。

ランプロアイトパイプの起源が浅いため、キンバーライトパイプほどダイヤモンドが豊富に含まれていないことが多いのかもしれません。しかし、唯一の例外はアーガイルでした。どういうわけか、そのランプロイトのパイプは深みから宝物を吸い上げていたのです。

アーガイル鉱山の形成の奇妙な性質は、長い間地質学者を困惑させてきた。 1980年代に行われた化学分析により、それが約12億年前に形成されたことが判明しました。しかし、当時は多くの疑問がありました。分析された鉱物は地球内の流体によって化学的に変化した可能性があり、実際に観測されたよりも若い年代につながる可能性がある。

さらに、これらの結果は、アーガイルの神秘的な起源を明らかにするものではありません。オーストラリア・パースのカーティン大学の研究者ヒューゴ・オリオールック氏はこう語った。 「当時、オーストラリアでは（地質学的に）何も起こっていませんでした。」

そこでオリオールック氏とその同僚は、ランプロアイトがまだ溶けている間にその管の中に落ちたアパタイトとジルコンの弾力性のある鉱物粒子の年代を測定した。研究者らは、ランプライトの他の部分よりもわずかに遅れて結晶化すると思われる鉱物であるチタン石も分析した。

研究チームは、各鉱物に含まれる放射性元素とその崩壊生成物の量を測定することで、アーガイルのランプロイト管が約13億年前に形成されたことを発見した。これは、これまで考えられていたよりも約1億年早い。

「初めてデートしたときは、意味が分からないと思った」とオリオールックさんは言う。しかし、数時間後、自転車で家に帰る途中、新たな出来事が頭に浮かんだ。「地球上で最初の超大陸が分裂したのはその時だった！」

アーガイルは、約18億年前に2つのプレートが衝突して超大陸ヌナの一部を形成した古代の大陸断層線上に位置しています。 「それは大陸同士の衝突でした。 「それがダイヤモンドにピンク色を与えているのです」と研究者のオリオールック氏は推測した。

約5億年後、ヌナが崩壊したとき、その亀裂は新鮮な傷のように裂けました。オリオールック氏は、それがピンクダイヤモンドを含んだランプライトマグマの上昇への道を開いた可能性があると述べた。

研究者のコピロワ氏によると、何十年もの間、ダイヤモンドは破砕などの地殻変動によって破壊されたと考えられてきたという。しかし、この研究はパラダイムシフトを支持しています。この亀裂は「ダイヤモンドをマントルの深部から地球の表面に運ぶきっかけとなった可能性がある」

しかし、採掘可能な量のダイヤモンドを含むことが知られている唯一のものがなぜアーガイルのランプロイトパイプなのかは謎のままだと地質学者コピロワ氏は言う。 2020年後半、同地のダイヤモンド鉱山は、採算が取れるダイヤモンドが枯渇したため、生産を停止した。

オリオールック氏は、ダイヤモンドがちりばめられたランプロイテがまだ発見されるのを待っているかもしれないと考えている。おそらくどこかに、古代の大陸の裂け目の遺跡の中に別のアーガイルが隠れているのでしょう。