الماس الأزرق من أندر الأحجار الكريمة. وشاح الأرض هو تلك الطبقة العميقة والساخنة بين قشرة الأرض ولبها. وهنا يولد هذا الماس. ومع ذلك ، فإن لونها الأزرق يأتي من البورون ، وهو عنصر غير شائع هناك. يعتقد العلماء الآن أنهم اكتشفوا كيف وصل البورون إلى هناك. تشير تحليلاتهم إلى أن القطع الغارقة من القشرة الأرضية نقلت البورون إلى أعماق القشرة. إذا كان هذا صحيحًا ، فإن مسقط رأس الأحجار الكريمة الزرقاء هو من بين أعمق ماسات الماس.
توصل إيفان سميث وزملاؤه إلى النتائج الجديدة. سميث عالم جيولوجي في معهد الأحجار الكريمة الأمريكية ، ومقره مدينة نيويورك. لقد درس هذا المعهد ملايين الماس من جميع أنحاء العالم. فقط نسبة صغيرة منهم - حوالي اثنين من كل 10000 - زرقاء. وعدد قليل فقط من الماس الأزرق يحتوي على أجزاء صغيرة جدًا من مادة غير ماسية ، تسمى شوائب معدنية ، داخل هيكلها البلوري.
تلك الادراج تحبس المعادن التي كانت في الجوار عندما تشكل الماس. لذلك يمكنهم تقديم أدلة على أصول الأحجار الكريمة. كلما صادف الباحثون ماسة زرقاء ، قاموا بفحص هذه الشوائب. إجمالاً ، وجد سميث وزملاؤه وحللوا 46 ماسة زرقاء مع هذه الشوائب.
يشير هيكلها وصفتها الكيميائية إلى أصل يزيد عمقه عن 660 كيلومترًا (410 ميلاً). هذا أقل من الحد الفاصل بين الطبقتين العلوية والسفلية من الوشاح. تتشكل جميع الماسات داخل وشاح الأرض ، ولكن يتشكل معظمها فوق تلك الطبقة الحدودية.
وصف فريق سميث النتائج التي توصلوا إليها في 1 آب (أغسطس) في الطبيعة .
المتجولون الكيميائيون Telltale
يشير خبراء الأحجار الكريمة إلى الادراج كنوع من الخلل. الماس الأزرق ليس نادرًا للغاية فحسب ، ولكنه أيضًا نقي جدًا ، وفقًا لتقارير سميث. "هم في كثير من الأحيان لا تشوبه شائبة تماما." جعل ذلك من الصعب على الباحثين تحديد ما يكفي من الماس الأزرق مع شوائب معدنية لدراستها.
حقق الفريق في الشوائب باستخدام شيء يُعرف باسم التحليل الطيفي لرامان . لم يتطلب ذلك قطع الأحجار للحصول على أدلة حول مدى عمق مكان ولادتهم. لقد قاموا فقط بتوجيه شعاع ليزر على شوائب في كل حجر من الأحجار الـ 46. ثم قاموا بقياس الأطوال الموجية للضوء المنتشر بواسطة هذه الشوائب. الماس مصنوع من الكربون. مثل بصمات الأصابع الكيميائية ، هذه الأطوال الموجية تخبر العلماء عن العناصر الأخرى التي تحتوي عليها الشوائب.
معادن معينة ، مثل بريدجمانيت (BRIDJ-maan-eit) ، مستقرة فقط في درجات الحرارة المرتفعة والضغوط الموجودة في أعماق الأرض. تتغير هذه المعادن في الهيكل حيث يرتفع الماس الذي يحملها عبر الأرض في الصخور المنصهرة. لكن الادراج تحافظ أيضًا على آثار الأشكال العميقة عالية الضغط. استخدم الباحثون هذه الجزيئات لفهم أصول الماس الأزرق بشكل أفضل.
يقول سميث:"إنه نوع من العمل البوليسي لتتبع ما تراه في الماس". على سبيل المثال ، قد يحمل الماس كلاً من bridgmanite و ferropericlase (Fair-oh-PAIR-ih-klaes). كلا المعدنين يأتيان من الوشاح السفلي. (في الواقع ، أصبح بريدجمانيت شائعًا عند عمق حوالي 660 كيلومترًا). رؤية المعدنين معًا يعني أن الماس تكوّن عميقاً للغاية. يقول سميث إن هذا التحرير والسرد لن يكون مستقرًا في الأعماق الضحلة. "إنه مثل الزيت والماء. في ظل ظروف معينة يختلطان ، لكن في ظل ظروف أخرى ، لا يختلطان ".
والآن ، حول هذا البورون. . .
يفضل عنصر البورون عادة البقاء في قشرة الأرض. لذلك كان العلماء في حيرة من أمرهم كيف يمكن أن يكون عميقًا بدرجة كافية لينتهي به الأمر داخل ماسة زرقاء. يقول فريق سميث إن التفسير الأكثر ترجيحًا هو أن البورون انطلق في صفيحة تكتونية .
الشرح:فهم الصفائح التكتونية
هذه الألواح الكبيرة من الصخور ، التي تشكل سطح الكوكب ، تتحرك دائمًا. يدفع البعض ببطء تجاه بعضهم البعض. آخرون يبتعدون عن بعضهم البعض. لا يزال الآخرون يطحنون جانبيًا. عندما تصطدم صفيحتان ، قد تنكسر الصفائح لتشكل الجبال. أو قد تنزلق صفيحة واحدة تحت الأخرى. العملية التي يرسل فيها الاصطدام صفيحة واحدة إلى عمق الأرض تسمى الاندساس .
يحدث الكثير من عمليات سحب ودفع الصفائح تحت المحيطات. تحتوي مياه البحر على البورون المذاب. عندما يتحرك هذا الماء على طول قاع البحر ، فإنه يتفاعل مع بعض المعادن لتشكيل معدن غني بالمياه يسمى السربنتينيت (Sur-PEN-tih-neit). إذا كان هذا المعدن في صفيحة تكتونية تنحسر أثناء الاصطدام ، فإن تلك الصفيحة الغارقة ستحمل المعدن إلى عمق الوشاح. هذه طريقة واحدة لإثراء الوشاح بالبورون.
تشير الفرضية أيضًا إلى إحدى الطرق التي يمكن أن ينتقل بها الماء إلى عمق الوشاح:التنزه سيرًا على الأقدام داخل السربنتينيت.
لطالما تساءل العلماء إلى أي مدى يمكن أن تصل المياه. لقد اشتبهوا في أن الماء قد يساعد في الحفاظ على حركة الصفائح التكتونية عن طريق تشحيم الأسطح في أعماق الكوكب. يقول سميث إن العثور على السربنتينيت "ليس دليلاً ، ولكنه بصيص أمل بأن لدينا مياه فعلية يتم نقلها من المحيط إلى الوشاح السفلي".
يقول جراهام بيرسون إن استخدام الماس لدراسة كيفية تحرك البورون عبر الأرض أمر ذكي. إنه عالم في الكيمياء الجيولوجية بجامعة ألبرتا في كندا ولم يكن مرتبطًا بالدراسة. يضيف بيرسون:"لا يُعرف شيئًا تقريبًا عن دورة البورون في الأجزاء العميقة من الوشاح".
يقوم هو وباحثون آخرون الآن بدراسة نظائر البورون - أشكال العنصر ذات الكتل المختلفة - داخل الماس الأزرق. قد يساعدهم ذلك في تحديد ما إذا كان البورون الموجود في البلورات قد أتى من القشرة أو من الوشاح.
نظرًا لأن الماس الأزرق في الدراسة الجديدة يحتوي على شوائب ، فهي ليست مثالية. ستكون أقل تكلفة من الماس الأزرق الخالي من العيوب ، مثل الماس المشهور عالميًا. ومع ذلك ، يقول سميث إن القيمة البحثية للماس الأزرق المعيب ، كما رأينا في هذه الدراسة الجديدة ، قد تعزز قيمتها. "أعتقد أنه يجعلها أكثر خصوصية".
