汪水
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【新三才編譯首發】（文／千山） 有些人看到一顆大鑽石時，想的是：我要擁有它。但是地質學家埃文•史密斯（Evan Smith）看到一顆巨鑽時，想的是：我要好好研究它。
史密斯說他看過的鑽石有價值數百萬美元，但是對於巨鑽的價格標籤毫不動心，卻會為它是來自地球極深處而驚嘆不已。
史密斯是紐約市「美國寶石協會」（Gemological Institute of America）的研究員，他一直在研究稀有類型的鑽石，外型特別巨大，而且特別純淨、特別昂貴的鑽石。
這些稀有的巨鑽（包含英格蘭皇冠上的一顆3,106克拉的「非洲之星」Cullinan鑽石，如上圖），一直被認為是比大多數其他鑽石形成的條件要嚴酷許多。
在本週出版的《科學》（Science）雜誌中，史密斯證實了上述的說法，並首度提供出地球深層地幔受到金屬影響的物理證據。
史密斯表示，我們通常認為地層只有岩石的材料，但是這些巨鑽告訴我們，那裏不只有岩石而已。
「科學家們對於地球深處的知識是很有限的。」
史密斯說，「我們可以鑽孔，但只限於幾英里。根據那裡獲得的岩石碎片做研究，但是這樣子就會出問題。
大多數鑽石是來自地表下方90到120英里的深處。它們今天能夠到我們手上的唯一原因是，它們在數百萬年前到達地殼薄層，被強烈的火山爆發所帶出。
但是，Cullinan巨鑽則來自地表下方約 224到446英里深處。
史密斯說，鑽石本身並不能顯示出它們的起源地。為了了解地球深處的化學環境，他不得不找尋在鑽石形成時嵌入其內部的非鑽石材料，科學家稱之為「夾雜物」（inclusions）。
大多數鑽石愛好者認為夾雜物是缺點，但 是史密斯卻認為它才是寶石中最有價值的部分。
史密斯說，研究鑽石的夾雜物可以知道它是從哪裡來、它是如何形成的。
但是，要在類似Cullinan般的鑽石中找到夾雜物並不容易。
第一個障礙是，大多數科學家很難接觸到這種尺寸的鑽石。因為這些巨鑽既罕見又值錢，通常流落在皇族或富翁中，而不是在那些想要研究地球內部的地質學家。
但是，史密斯利用和「美國寶石協會」合作，克服了這個障礙。美國寶石協會是一個非營利組織，致力於藉由鑽石分級，來維護公眾對寶石和珠寶的信任。
史密斯說，這裡是看到稀有鑽石的絕佳環境，因為它們會拿到這裡來分級。研究者利用作業流程中的幾個小時，用顯微鏡好好地進行觀察。
另一個挑戰是，這類的鑽石通常沒有什麼夾雜物，也就是說，研究者必須查看大量的鑽石，來找到有用的化學信息。
通過長期的耐心和毅力，史密斯現在已經能夠分析出這些稀有鑽石中的53種夾雜物。
史密斯的工作也表明，這些巨鑽是由鐵，鎳，碳和硫以及微量的其他液體所形成。
其中還有的材料中只會在極高的壓力下才可能產生，所以史密斯得出結論：這些鑽石是在地球地幔中級深處形成的。
換句話說，地幔深處中有金屬；這些巨鑽提供了地球深度有含鐵的物理證據。
「這是基於理論和實驗預測的東西，但現在我們有了地球上這種深的金屬鐵的物理證據。」史密斯說。
但史密斯的研究還沒有結束。在未來，他還想確認在巨鑽形成的金屬液體中有什麼元素，是否可以根據鑽石中的碳或硫的化學指紋知道它是從哪裡來。
作者︰Deborah Netburn
出處︰LAtimes 網站
責任編輯︰汪水
