미국 연구진 "붕소 함유 블루 다이아몬드, 맨틀 하부에서 형성"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 미국 자연사박물관에 있는 세계적으로 유명한 푸른색 '호프 다이아몬드'(Hope Diamond) 같은 '블루 다이아몬드'가 맨틀 하부에서 만들어졌다는 연구결과가 나왔다.

미국 보석학 연구소 (GIA) 에번 스미스 박사팀은 2일 국제학술지 '네이처'(Nature)에서 블루 다이아몬드에 함유된 이물질 등을 분석한 결과 지금까지 알려진 다이아몬드 중 가장 깊은 땅속인 맨틀 하부에서 만들어진 것으로 드러났다며 이는 지각 순환의 역사에 대한 많은 정보를 제공해준다고 밝혔다.

 

붕소가 함유된 블루 다이아몬드 연구에 사용된 붕소가 함유된 블루 다이아몬드. 길이 1.26㎝, 크기 3.81 캐럿.          

지표면을 덮고 있는 지각은 판들이 충돌할 때 맨틀 아래로 빨려 들어가면서 순환과정을 겪는다. 하지만 이런 지각의 순환이 어느 깊이까지 이루어지는지는 명확히 밝혀지지 않았다.

연구진은 전체 다이아몬드의 0.02% 미만을 차지하는 희귀한 다이아몬드인 푸른색 다이아몬드(블루 다이아몬드=TypeⅡb)에 포함된 이물질들을 분석했다.

유명한 '호프 다이아몬드'를 포함한 블루 다이아몬드에는 붕소가 0.01∼10ppm 들어있고 이 때문에 푸른색을 띠게 된다. 붕소는 지표면을 이루는 지각에는 많이 있지만, 맨틀에는 거의 존재하지 않는 원소다.

붕소가 함유된 블루 다이아몬드 연구에 사용된 붕소가 함유된 블루 다이아몬드. 크기는 0.03 캐럿.          

연구진이 2년여에 걸쳐 블루 다이아몬드 46개를 다양한 방법으로 분석, 이들 다이아몬드가 지구에서는 맨틀 하부에서만 존재할 수 있는 극도로 높은 압력과 온도 아래에서 결정화돼 만들어졌다는 사실을 밝혀냈다.

이는 붕소가 들어있고 물을 다량 함유한 바다 밑 지각판이 다른 지각판과 충돌해 맨틀 아래로 빨려 들어가고, 맨틀 하부에서 다이아몬드가 결정화될 때 붕소가 결정 속에 이물질로 들어갔음을 의미한다고 연구진은 설명했다.

이들은 블루 다이아몬드가 지하 410∼660㎞인 상부·하부 맨틀 사이 천이층에서 만들어졌을 것으로 추정하고 있다. 이는 블루 다이아몬드가 150∼200㎞ 깊이에서 만들어지는 일반 다이아몬드보다 훨씬 깊은 곳에서 생성된다는 것을 뜻한다

연구진은 이 연구결과가 물을 다량 함유한 광물이 지금까지 생각해왔던 것보다 훨씬 더 깊은 맨틀 아래로 순환한다는 것을 보여준다고 밝혔다. (연합뉴스, 2018년 8월 2일)

 
 
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