在紐約市的一個安全實驗室裡，地質學家埃文·史密斯正在研究數十億年前的藍色鑽石，以評估地球內部的運作機制。
這些冰冷、緻密的物體吸走了他手中的溫暖。它們的色調各不相同。“有些顏色非常淺，你甚至不知道它們是藍色的，有些則帶有灰色調，所以看起來有點神秘，”在美國寶石學院的鑽石分級實驗室工作的史密斯說。最終，顏色——取決於寶石捕獲的元素硼的含量——是瞭解地球未知深處的關鍵。史密斯在過去兩年裡一直在研究硼，以及鑽石形成時捕獲的其他元素和礦物質，就像昆蟲在琥珀中化石化一樣。
在來自澳大利亞和美國的由地質學家和寶石學家組成的團隊的幫助下，史密斯追蹤了近 50 顆藍色鑽石中的物質，這些物質來自海底以下約 400 英里的深處。作為參考，人類能夠鑽入地球表面的最深處約為七英里。從這些地球地幔遺蹟中發現的礦物質，該團隊得出結論，賦予這些鮮為人知的鑽石引人注目的藍色的硼與海底中發現的硼相同。“這為我們瞭解地球各層如何迴圈提供了線索，”加州大學戴維斯分校的地球科學家梅根·鄧肯說，她沒有參與這項研究。該團隊的研究結果於週三發表在《自然》雜誌上。
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在數億至數十億年的過程中，海底吸收了硼。隨著海底變得越來越老、越來越冷，它最終變得比下方的地幔更緻密並下沉。“這就像一條連續的傳送帶，不斷執行數億年，”倫敦大學學院地球科學負責人拉斯·斯蒂克斯魯德說，他沒有參與這項研究。硼被岩石包裹，岩石保護礦物質免受地幔的高壓和高溫的影響，繼續向下數百英里的路徑，直到到達下地幔。在那裡，環境具有如此強烈的熱量和壓力水平，以至於它融化了硼的保護性岩石外殼。就在這個深層地球壓力鍋中，藍色鑽石形成。這個過程可能需要數億年——這還不包括鑽石透過類似火山的通道（稱為金伯利岩，俗稱礦山）到達地表所需的數億年。
這個過程不僅產生了裝飾戒指手指的寶石，還為了解地球地殼下層（佔地球體積 99% 的區域）的岩層中正在發生的事情提供了線索。“在這些層面上發生的事情驅動著板塊構造和火山的形成，以及我們大氣層的組成，”斯蒂克斯魯德說。“這是看不見的引擎。我們在地表看到的一切都是下面發生的事情的結果。”
硼只是嵌入這些鑽石中的元素之一，可以幫助回答如此重要的問題。科學家可以將鑽石等碳基寶石的起源追溯到如此深處的事實，為了解我們所知的生命是如何產生的提供了深刻見解。“那塊碳永遠鎖定在鑽石的這個記錄中，”艾伯塔大學的地幔地球化學家格雷厄姆·皮爾遜說，他在研究期間諮詢過史密斯，但沒有正式參與這項研究。史密斯和其他人先前在《科學》和自然雜誌上發表的著作中發現了相同的海洋到地幔迴圈系統的證據，但這項最新的研究是第一個使用藍色鑽石檢查這些過程的研究。
然而，這些稀有寶石形成的深度也可能阻礙進一步的理解。藍色鑽石佔開採鑽石的比例不到 0.02%——而且，由於其價值，極難獲得用於研究目的。史密斯在兩年內能夠研究約 50 顆鑽石的唯一原因是他在寶石學院的職位。史密斯研究用於研究的鑽石之一尺寸為 24 克拉，後來在佳士得拍賣會上以 2500 萬美元的價格售出。然而，對於史密斯來說，讓他心跳加速、思緒飄飛的不是市場價值，而是困在裡面的礦物質。史密斯說：“這幾乎就像當你看著鑽石內部時，你就去了一個特別的地方度假。”他想象著一個內部地幔，那裡的岩石散發出的熱量會使該區域呈現紅色光芒。
自從史密斯和他的團隊於 1 月份向《自然》雜誌提交他們的研究報告以來，他一直在繼續檢查透過該研究所的藍色鑽石。他希望在未來幾個月內，更先進的技術將使他和他的團隊能夠基本上“指紋識別”硼的成分，以進一步確認它與海底中發現的硼相同。這項技術必須是非破壞性的，並且必須捕獲鑽石中硼的獨特型別。
對藍色鑽石進行調查的重新煥發的活力和機會延續了一種始終圍繞著稀有寶石的好奇心。“我不記得我什麼時候不再渴望刺激了，”已故的埃弗琳·沃爾什·麥克林寫道，她是一位社交名媛，以成為 45 克拉深藍色希望鑽石的最後一位私人所有者而聞名，這顆鑽石現在被供奉在華盛頓特區史密森尼國家自然歷史博物館。“我們只活一次，在世界上所有的事物中，我最討厭無聊。”如果她活得足夠長，能夠了解她的藍色鑽石從我們星球神秘的深處到她手中的旅程就好了。