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ダイヤモンドの秘密

天然ダイヤモンドの形成から、人類とダイヤモンドの出会い、語源の由来などサイエンスチックにまとめてみました。

更新日: 2013年08月12日

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この記事は私がまとめました

mermeさん

ダイヤモンドは何でできている?

宝石でおなじみの天然ダイヤモンドは、
炭素の結晶。

あの鉛筆と同じ物質でできています。

ダイヤモンドと黒鉛は同じ炭素原子で構成されるけど、異なる結晶である。

ダイヤモンドとグラファイト(黒鉛)が同じ原子であっても、結晶構成が異なることでこんなにも見た目や性質が違ってしまうんですね。自然って不思議です。

ダイヤモンド中の炭素原子は強い共有結合を形成している。各炭素は炭素から均等に4方向に向かうSP3混成軌道を形成し、正四面体の立体構造をつくっている。原子間の強固な共有結合によって、高い硬さ、優れた透明性、高い熱伝導性、電気絶縁性を発揮する。
黒鉛は層状の構造を持っている。黒鉛中の炭素原子は層に平行な結晶面内では強固な共有結合を形成し、層間は弱いファンデルワールス結合によって結ばれている。

ダイヤモンドの化学組成は基本的に純粋な炭素で、その化学式はCとなります。
ダイヤモンドは単一元素でできた唯一の宝石であり、他の宝石はすべて2種類以上の組み合わせとなります。

太古の昔に地球内部で誕生したダイヤモンド

現在知られている最も古いダイヤモンドは、地球誕生の45億年前とほぼ同時期に上部マントルで結晶化したものだそうです。

今人類が身に付けているダイヤジュエリーでも、最低でも9億年前のもの。

そう思うと地球のロマンを感じずにはいられない。

ダイヤモンドが形成されたのは、少なくとも9億9千年前のことですが、42億5千万年前、つまり地球上の生命誕生以前のことだろうと推測する人もいます。

ダイヤモンドを形成する炭素原子の集まりを包んでいる岩石が高温で溶けると、この炭素原子が放出されます。この原子が適度な高温高圧環境の中で結び付くと、ダイヤモンド結晶の形成が始まります。

45~60キロバールという高圧、温度900~1000℃、地表から深さ125~200kmという環境下で、さまざまな種類の岩石の中でダイヤモンドが結晶化しました。

温度や気圧が高すぎても低すぎてもダメ。
一定の条件下でないとダイヤモンドは結晶化できないためこの過程は非常にデリケートなんですね。

さらに数億年から数十億年という時を経て、地中内部で眠っていたダイヤモンドは、火山の爆発にともなうマグマの噴出とともに、一気に急上昇し地表近くまで押し上げられます。

こうして地表に吹き出したマグマが冷却固化され、ダイヤモンドを含む鉱床を形成したのがキンバーライトやランプロアイトと呼ばれる岩石です。

超音速のマグマに乗って地表にでてきたダイヤモンド

音速を超えるマグマの上昇がなければ、ダイヤモンドは地表に存在しない

”急上昇”ってとこがポイントで、ゆっくり上昇したのではグラファイトになってしまうんだって。

ダイヤモンドはなんとマッハ1.8のスピードで地上に現れるのである。

マントル内部で結晶化しても全てがダイヤモンドの原石として地表に現れるわけではないと。
しかし音速って・・・間近で遭遇したくない出来ことです。

地球上で最も硬い物質・ダイヤモンドは地底200kmで、炭素に高温・高圧が加わることでつくられる。だが、それがどう地表近くまで上がってくるかは、長年の謎だった。しかし近年、高密度の「キンバーライトマグマ」に乗り、マントルから地表近くまで、わずか数時間で上昇していたことが判明。過去7回確認されている噴出時の速度は、音速をも超えていた! 本書は、長くて短いダイヤモンドの旅を辿ることによって、地球の内部構造やプレート・火山などの運動について学び、これまでにない地球の姿を知ることのできる一冊。

最初のダイヤモンドはいつ、どこで発見されたのか

ダイヤモンドはおそらく紀元前500年以前にインドで発見されたといわれています。

地表に噴出したキンバーライトやランプロアイトのパイプ状の鉱床は長い地質時代を渡って風化したり浸食されて、それを構成する鉱物の多くは分解していくけど、ダイヤモンドは風化に強いため、ガーネットなど他の鉱物と一緒に河川に運ばれます。

そして比重が大きいダイヤモンドはその川底に堆積します。こうしてできた鉱床を漂砂鉱床と言います。

ダイヤモンドを一番初めに見つけて使い出したのは紀元前4世紀、インドのドラビダ族と言われていますが、彼らが見つけたのはこういう漂砂鉱床からだったのでしょう。

古代では、パワーストーン感覚で愛用されていた?

原石の形は8面体と神秘的な形であり、希少で比類のない硬さを持つダイアモンドは魔よけ、お守りとして男性が身に付けていました。

ダイヤモンド結晶の多くが八面体で、なかには十二面体や六面体などの結晶もあります。
古代の人々は、ダイヤモンド同士を擦り合わせ表面を少し磨き光沢をだしたもの、または原石そのままを身に付けていたようです。

古代インドの伝承では、ダイヤモンドを持っている人間は、ヘビ、毒、病気、泥棒、水、悪霊などから守られて、まったく危険のない人生を送ることができたという。そのためローマの市場では、多くのインド承認がダイヤモンドをタリスマン(護符)として売っており、人気を博していた。

ローマ時代の人々はこうした伝説的なあるいは呪術的な力を信じましたが、キリスト教の時代になると、ダイヤモンドの持つとされる力は単なる迷信として排除されました。

以降、カットの方法が確立して、その美しさが理解されるようになるまで十数世紀にわたり、ダイヤモンドは宝石の中でも低い扱いしか受けてきませんでした。

ダイヤモンドはカッティング方法が考案されていなければ、現在も原石のままパワーストーン的存在か、硬い石として工業用に使われているだけだったかもしれませんね。ちなみに、古代より最も希少で価値がある宝石として君臨していたのは「真珠」だったそうです。

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