Hope Diamond startet sin handlede historie i India i de tidlige 1600ene. Smithsonian National Museum of National History

De er laget av karbon - men det er noe nesten overnaturlig om diamanter.

Bare ordet diamant påkaller luksus, ønskelighet og seighet. Men når vi tenker på elementet karbon, er vi mer sannsynlig å tenke på trekull; myk, svart, ugjennomsiktig, jordnær, lett.

Det er fascinerende å se hvordan det krystallinske arrangementet av karbonatomer forvandles når det blir utsatt for trykk større enn ca. 40 kilobarer (tilsvarende 40,000 Earth atmospheres). Disse forholdene oppleves på dybder i jorden fra omtrent 120km ned.

Og noen diamanter kommer fra vei, dypere - mer enn 650km (omtrent avstanden fra Canberra til Melbourne) inn i jorden. Små ufullkommenheter i slike diamanter gir oss ledetråder om hva som skjer i jordens skjulte geologiske lag.

I motsetning til karbon i lavtrykksform som kull eller grafitt, er karbonatomer i diamant festet sammen i et sterkt tredimensjonalt nettverk. Dette fører til unike fysiske egenskaper: Diamant er et klart, ekstremt hardt, ofte fargeløst mineral med svært høy tetthet.

Diamanter glitrer og har intern brann på grunn av deres meget høye brytningsindeks. Dette betyr at lyset "fanges" inne i krystallet og reflekteres av de indre overflatene. Ansikter og fasetter laget av perle cutters fremheve denne egenskapen.

Utbruddet voldsomt til overflaten

Selv om diamanter har blitt verdsatt som verdifulle perler i lang tid, til de tidlige 1700ene kom nesten alle handlede diamanter fra elvegraveller (kjent som "alluviale innskudd") i India.

Så i det tidlige attende århundre var diamanter oppdaget i Brasil, og fra 1866 og videre ble det minert i Sør-Afrika. Det var i dette landet at diamantens største, voldsomt utbrudd, vulkansk kildeberg kjent som "kimberlite" ble identifisert for første gang.

Denne anerkjennelsen endret fundamentalt diamantforsknings- og gruveindustrien, og førte raskt til kraftig økt produksjon og den høye etterspørselen fra den moderne smykkerindustrien.

Tilførselen av diamanter til markedet har lenge vært tett kontrollert av et lite antall store produsenter - eksempler er De Beers (Sør-Afrika-Botswana), Al Rosa (Russland), Rio Tinto (Argyle Mine Australia og Kanadiske gruver) og Lucara Diamond Corporation (Karowe Mine, Botswana).

 Diavik kimberlittrøret i Nord-Canada. John Foden, Forfatter gitt

Verdien av diamanter

I motsetning til andre råvarer som kobber, gull, olje eller kull har diamant ikke spotmarkedet. Verdien er variabel og svært subjektiv, vurdert ved hjelp av "4C" -systemet: farge, klarhet, kutt og karat (5 karat = 1 gram).

Per karat, ujevn diamantverdier varierer vanligvis fra rundt $ US10 til $ US3000. Svært store (noen ganger svært historiske) perlekvalitetsdiamanter kan imidlertid beordre prisordrer av størrelsesorden utover dette.

Den intenstblå 45.5 karat Håper Diamond startet sin handlede historie i India i de tidlige 1600ene, og er verdsatt til mer enn US $ 200 millioner. Andre siste dyrt diamant salg inkludere Pink Star (59.6 karat, $ US71 millioner) og Oppenheimer Blue (14.6 karat, $ US57.5 millioner).

Den største diamanten som nylig er solgt, er den uutviklede Botswanan 1,109 karat diamanten, "Lesedi La Rona". Dette solgt for $ US53 millioner.

Ledetråder om diamantopprinnelse

Mange diamanter inneholder inneslutninger av andre mineraler, som er fanget prøver fra de dype jordens bergarter der diamanten vokste. Disse gir viktig informasjon for geologer.

Inkluderinger av mineraler olivin, pyroksen og granat forteller oss at deres vertsdiamanter vokste på dybder mellom rundt 120 og 300km, i et lag av jorden kjent som subkontinentale litospheriske mantel.

Dette laget er en del av jordens kontinentale tektoniske plater, og ligger under de eldste områdene av jordens kontinentale skorpe kjent som "cratons”. Kratoner er opptil fire milliarder år gammel - eksempler er den australske pilbaraen, den sørafrikanske Kaapvaal, den kanadiske slaven og den russiske sibiriske kratonen.

Blå diamanter dypt, dypt ned

Selv om den subkontinentale litospheriske mantelen er den vanligste kilden til diamanter, kommer noen fra mye dypere lag i jorden.

Disse kalles sub-litosfæriske diamanter, og identifisert av mineralinneslutninger som er konsistente med å bli utsatt for mye høyere trykk funnet i dybder på mer enn 650km.

A fersk undersøkelse så på en type sjeldne blå diamant som Hope Diamond. Forskerne oppdaget konsekvent meget høytrykksmineral inneslutninger som indikerer at deres diamant verter vokste i dybder på minst 660km. Disse diamantene er blå på grunn av tilstedeværelsen av spor av elementboret.

Spørsmålet om hvordan bor endte på store dyp i jordens mantel er en fascinerende. Bor er et element som på jorden er svært konsentrert i øvre kontinentalsokkel (mindre enn 20km dyp) og i havvann. Konsentrasjonen i dypere mantelstein er typisk ekstremt lav.

Bor må da blitt re-introdusert til de dype lagene hvor diamantene vokste.

Dette ville trolig ha skjedd gjennom en prosess som kalles dyp subduksjon, hvor grensen til en oceanisk tektonisk plate (ca. 100km tykk) svikter, og platen kollapser deretter inn i dyp jordens mantel. Dette beveger bor og andre materialer fra jordens grunnvann ned i dybder på over 700 km.

Kimberliteutbrudd bringer da diamantene opp mot overflaten.

 Subduksjon av oceanic litosphere med bor (B) fanget fra havene og levert av subducting oceanic slab til lavere manteldybder over 660km. Her leveres boret til de voksende ultra-høytrykks sub-litosfæriske diamanter. John Foden, Forfatter gitt

Et vindu inn i dyp jord

I tillegg til boreksemplet ovenfor støtter også bevis fra andre diamantgruvesider ideen om at jordelementene beveger seg fra relativt grunne til dypere inn i jorden gjennom subduksjonsprosessen.

Dette har blitt oppdaget ved å spore forskjellige former for karbon i diamanter fra Sydafrikanske Cullinan-gruven, og i min egen undersøkelse om mineralinntak i South Australian diamanter.

En syd australsk diamant med synlige inneslutninger. John Foden, Forfatter gitt

Dype deler av jorden har fortsatt en fysisk forbindelse med lag nærmere overflaten.Så ja diamanter er verdifulle på grunn av å være vakker, hard og relativt sjelden - men de gir også et fantastisk vindu inn i strukturen og jordens historie.

Om forfatteren

John Foden, professor, University of Adelaide

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon