隕石が落ちたとき、炭酸塩自体がダイヤモンドに変わりました

ビデオ: 隕石が落ちたとき、炭酸塩自体がダイヤモンドに変わりました

ビデオ: 減塩食の弊害ー塩はたくさんとった方がいい 2022, 十一月
隕石が落ちたとき、炭酸塩自体がダイヤモンドに変わりました
隕石が落ちたとき、炭酸塩自体がダイヤモンドに変わりました
Anonim
Image
Image

中国の地球化学者は、隕石が落下すると、環境に他の還元剤がなくても、炭酸塩鉱物から直接ダイヤモンドを形成できることを示しています。この場合、衝撃圧縮プロセスは、鉱物に含まれる第一鉄イオンの酸化によるダイヤモンドの生成につながります。反応に必要な条件は、マントルの下層でも観察され、科学者は全米科学アカデミーの議事録に書いています。

自然条件でダイヤモンドを形成するために必要な圧力は約5万気圧であり、これによりダイヤモンドはグラファイトよりも安定します。地球上の自然条件でのダイヤモンドの形成は、150 kmを超える深さの静的条件の下で、または隕石が落下するときに発生する衝撃圧縮中に、温度と圧力の両方が非常に短時間で急激に上昇するときに発生する可能性があります。この場合、ダイヤモンドにはいくつかの炭素源が存在する可能性があります。通常、それはグラファイトまたは高温の炭素含有溶融物のいずれかです。炭酸塩鉱物から直接ダイヤモンドが形成される可能性ははるかに低くなります。これは、反応ゾーンに大量の外部還元剤が存在する必要があるためです。

上海の高圧研究技術センターの毛河光が率いる中国と米国の地球化学者は、隕石が落下したときに発生する可能性のある圧力と温度では、炭酸塩鉱物からのダイヤモンド形成が可能であると示唆しました。外部還元剤がない場合。研究者たちは、Xuyanクレーターで見つかったマグネシウム、カルシウム、鉄を含む炭酸塩鉱物であるアンケライトの例を使用して、この仮定を実験的に確認しました。この鉱物の特徴は、その中に鉄イオン(2)が存在することです。これは、ダイヤモンドの形成中に還元剤(外部ではなく内部)として機能する可能性があります。

雪陽クレーターの初期の研究に基づいて行われた著者の推定によると、隕石が地球の表面に落ちたとき、衝突領域の温度は摂氏約800〜900度に上昇し、その時の圧力は25から45ギガパスカル。科学者たちは実験室の条件で同じ条件をシミュレートし、火口で見つかった変成岩のサンプルに含まれている他の鉱物の中でも、アンケライトによるそのような衝撃圧縮で何が起こるかを確認しました。高温の衝撃波にさらされた後の鉱物の相組成と結晶構造は、ラマン分光法と透過型電子顕微鏡法を使用して研究されました。

Image
Image

衝撃圧縮後のアンケライトの透過型走査電子顕微鏡写真。ダイヤモンドナノインクルージョンは赤で囲まれています

このような条件は、実際には鉄による炭素の還元(2)と、2〜5ナ​​ノメートルの範囲のサイズの方解石マトリックス内のダイヤモンド介在物の形成につながることが判明しました。この場合、鉄は酸化されてFe(3)になり、フェライト鉱物を形成します。衝撃圧縮後の鉱物中のダイヤモンドの割合は3%でした。同時に、作品の作者は、このコンテンツは露出時間の増加とともにより大きくなる可能性があると述べています。

著者らは、追加の還元剤なしで炭酸塩からダイヤモンドを形成する可能性は、ダイヤモンドがマントルの下層に形成される可能性があることを意味すると述べています。それらは同様の条件によって特徴づけられます:大量の炭酸塩鉱物、必要な圧力と温度、そして追加の還元剤の不在。したがって、ダイヤモンドの顕著な含有量は、おそらく主要な炭素含有成分としても、地球のマントルの固体層の特徴である可能性があります。

隕石の落下中の衝撃圧縮は、ダイヤモンドだけでなく、別の超硬形態の炭素であるロンズデーライトの形成をもたらす可能性があることに注意してください。同時に、隕石と地表の衝突による条件下で、ダイヤモンドとロンズデーライトの両方が形成される可能性が実験的に確認されました。

トピックによって人気があります

人気の投稿