ダイヤモンドは超音速で地底を移動する

入舩徹男 著
メディアファクトリー新書 061、メディアファクトリー [電子書籍]
刊行:2012/11/30(電子書籍版 Ver.1.0.0)
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読了:2014/04/03

地球内部物質の超高圧実験で世界的に知られた入舩氏の著書である。地球内部研究の素人向けの紹介(第1,3,4章)と同時に、 第2章では最近ちょっとした流行になっている超深部ダイヤモンドの話、第5章では著者らが作った「ヒメダイヤ」の話が書かれている。 ヒメダイヤは微細な結晶が集合した多結晶ダイヤモンドで、きわめて硬い。地球内部研究者である私としては、第2章、第5章が読みどころである。

著者の研究として重要なことは、とくに第3章と第5章にある。 第3章には、著者と Ringwood の研究で有名な「メガリス」の概念が説明されている。 第5章のヒメダイヤは、著者が 15-25 GPa、2300℃以上の高温高圧下で合成した多結晶ダイヤモンドである。 多結晶体であるために劈開面のようなものが無くて、割れにくくて硬い。さらに、単結晶ダイヤモンドよりも熱伝導度が低い。 これらの性質は、超高圧アンビルの材料として好ましい。


以下は、私のメモである。私がこれまで良く知らなかったことや、関連文献を調べたものをメモしておく。 第2章、第5章のダイヤモンド関係が主体。第1,3,4章は知っていることが多いのであまりメモしない。
地下掘削の歴史 (第1章 pp.20-26)
キンバーライトの噴出条件 (第2章 pp.50-53)
キンバーライトの多くは、クラトンで噴出している。超大陸ができたときに、超大陸の下が暖まって融けたのであろう、
ダイヤモンドの噴出速度 (第2章 pp.54-56)
マントル深部での移動速度は、約 60 km/h [Nishi et al. (2010) GRL, 37(9), doi:10.1029/2010GL042706]。
kimberlite の噴出速度は 2000~5000 km/h [Wilson and Head (2007) Nature, 447, 53-57; 450, E22]。
超深部ダイヤモンドの発見 (第2章 pp.56-62)
ヒメダイヤの誕生 (第5章 p.150)
第1報は nature の brief communication [Irifune et al., (2003) 421,599-600; 421, 806]
ヒメダイヤの性質 (第5章 pp.152-153)
ナノ多結晶スティショバイトの合成 (第5章 p.171)
15 GPa、1200℃付近でナノ多結晶スティショバイト (NPS) の合成ができた。 硬くて粘り強い物質であることが分かった。