西澳大利亚的阿盖尔矿近 40 年来一直是自然界最杰出的宝藏之一。在其鼎盛时期，阿盖尔矿生产的彩色钻石比地球上任何其他地方都多，并因其无与伦比的粉钻储量而赢得了特别闪耀的声誉。
几十年来，研究人员一直试图解开阿盖尔闪闪发光的宝石的起源之谜。现在，通过对矿山火山岩中的矿物进行年代测定，科学家们认为他们可能终于拼凑出了大约 13 亿年前形成矿床的过程。在周二发表在《自然通讯》杂志上的一篇论文中，该团队假设早期超大陆的分裂将阿盖尔的鲑鱼色宝石从令人窒息的深处抬升到地表。
阿盖尔矿位于澳大利亚珀斯东北 2,200 公里处，在崎岖的金伯利地区，曾经覆盖了 94 个足球场大小的区域。从 1983 年开业到 2020 年关闭（当时在那里的宝石开采不再具有经济可行性），阿盖尔矿生产了超过 8.65 亿克拉的粗钻。这些石头大多呈浅黄色或棕色。但该矿址的一小部分钻石散发出浓郁的粉红色、紫色或红色。世界上超过 90% 的粉钻供应——包括近 13 克拉的粉红禧年——都来自阿盖尔矿。
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阿盖尔最奢华的钻石的粉红色色调与它们在地球深处所受到的损伤有关。根据珀斯科廷大学地质学家、新研究的主要作者雨果·奥利鲁克 (Hugo Olierook) 的说法，这些钻石最初是无色的。但来自碰撞大陆的巨大构造压力会改变宝石的晶体结构，释放出隐藏在其中的潜在颜色。“钻石被迫弯曲和扭曲，”奥利鲁克说。“如果它们稍微扭曲一点，就会使其中一些钻石变成粉红色。”进一步扭曲会使它们变成棕色。
大约 18 亿年前，当现在西澳大利亚的一部分撞击澳大利亚北部板块并扭曲了该地区的岩石时，阿盖尔的钻石呈现出粉红色和棕色色调。但这只解释了阿盖尔起源故事的一部分。当大陆碰撞时，该地区的钻石被埋在地幔深处，在地表以下数百公里处。如果晶体更靠近地表，它们的碳原子就会被压缩成不同的结构，从而将它们从闪闪发光的钻石转变为深灰色石墨块。
火山对于将熔融钻石从我们星球的地幔中带上来是必要的。“你需要某种构造触发因素才能将它们带到地表，”奥利鲁克说。随着熔体上升，二氧化碳和蒸汽膨胀，引发了一次爆发，他将其比作打开香槟酒瓶塞。在阿盖尔，这次喷发可能发生在海滩上，那里的沙子和海水与称为钾镁煌斑岩的火山岩相互作用。
为了确定喷发发生的时间，该团队切下了阿盖尔火山岩的两个薄片，并将它们抛光到极小的宽度。在显微镜下分析样品的矿物成分，研究人员能够确定来自阿盖尔古代海滩的沙粒，并在它们包含的放射性元素的帮助下确定它们的年代。通过确定最年轻的沙粒的年代，科学家们能够估计海滩何时被熔岩掩埋。他们还使用微型激光器来确定钛铁矿的年龄，钛铁矿是在岩浆与海滩沙子中的石英熔合时在岩石中形成的。
通过比较最年轻的沙粒和最古老的钛铁矿晶体的年龄，研究人员估计阿盖尔的喷发发生在 13 亿至 12.6 亿年前之间。这个年龄范围比之前的估计要古老，这让奥利鲁克和他的同事感到惊讶。“我们有一个投注池，没有人猜到 13 亿年，”他说。“那是那些令人震惊的时刻之一。”
喷发时间与地球构造历史上一个动荡的时期相对应，当时第一个超大陆之一，称为努纳，正在分裂。该团队假设，这种不稳定可能重新打开了阿盖尔现在所在的陆地边界沿线的裂缝。这反过来又引发了火山活动，将含钻石的熔体带到地表，形成了阿盖尔广阔的钻石矿床。
美国宝石学院的研究员埃文·史密斯 (Evan Smith) 说，新的时间估计为理解阿盖尔的火山喷发增加了重要的背景信息，他研究钻石的地质学，但没有参与这项新研究。“阿盖尔矿之前的年龄限制较小，而且不太清楚如何在更广泛的地质背景下构建这次喷发，”史密斯说。他认为这项新研究增加了令人兴奋的证据，表明这些“喷发与影响整个大陆的更大过程有关，而不是孤立的、随机的岩浆爆发”。
奥利鲁克认为，类似的事件可能发生在世界各地其他大陆边界。大多数含钻石矿床都位于大陆板块的中间，那里岩石裸露。这使得阿盖尔成为一个例外。当该矿首次被发现时，大多数地质学家认为，沿着大陆板块边界（通常被古代山脉隆起并埋在土壤和沙子下）寻找钻石是徒劳的。
尽管在这些地区进行宝石开采仍然很困难，但奥利鲁克认为在粗糙地带还有很多钻石可以找到。“我认为它们都将蕴藏着某种彩色钻石，”他说。“它们可能都是棕色的，但如果运气好的话，其中可能会有一些粉红色。”