當菲利普·貝利(Philippe Belley)來到英屬哥倫比亞大學(University of British Columbia)研究寶石的形成過程時,他認為自己不需要學習如何保護自己免受北極熊的傷害。
但當其中一些珍貴的寶石被埋在加拿大北極地區的巴芬島時,世界上最大的陸地捕食者也在那裡遊蕩,有時你會以科學的名義賭一把。
「我們發現了四隻北極熊,但幸運的是沒有近距離接觸,」剛剛從地球、海洋和大氣科學系畢業的博士貝利說。「但我們確實瞭解了一些獨特的寶石是如何形成的,這將改變人們尋找它們的方式。」
貝利和UBC礦物學家李·格羅特(Lee Groat)在加拿大發表了對鈷藍尖晶石的首次科學研究,這種礦物在很大程度上不為公眾所知,但它生產的稀有寶石為全世界的收藏家和鑑賞家所垂涎。
尖晶石有多種顏色,從紅色、粉色到紫色和藍色,這種精美的寶石因其強烈的自然顏色和高透明度而備受讚譽,這兩者都是寶石質量的衡量標準。
貝利說:「人們對鈷藍尖晶石的寶石和珠寶有相當大的興趣。」「很少有寶石能與它的深藍色相匹配。」
即使是具有良好透明度和良好鈷藍顏色的小寶石,其價格也可以是同類藍寶石的十倍左右。但供應是一個問題,即使是最重要的供應國越南的產量也有限,而且零星。
「在喜馬拉雅山脈和越南等主要寶石產地,由於地形複雜或植被茂密,彩色寶石的勘探通常很困難。大多數新礦床都是偶然發現的。」「但巴芬島有很好的岩石暴露,這有利於勘探和使用更先進的技術,如使用無人機或衛星成像。」
爲了更好地瞭解尖晶石的形成過程,研究人員分析了巴芬島上14處尖晶石的分佈,其中包括2處鈷藍色尖晶石。
貝利說:「這是一個簡單的食譜,但你需要結合正確比例的化學成分。」
在巴芬島,尖晶石形成於18億年前,由白雲岩泥灰岩和含白雲岩的石灰岩沉積而成。這些沉積岩在大約800攝氏度的溫度下在巨大的壓力下變質。
貝利和格羅特發現,產生獨特藍色的神奇成分——鈷——只在小範圍的區域性地區以足夠高的濃度產生寶石質量的寶石。
格羅特說:「我們發現鈷是在沉積物沉積或早期變質過程中的某個時刻新增的。」「以前對其他礦床的研究表明,鈷在高溫變質過程中被運輸,所以我們的研究結果改變了人們探索鈷藍尖晶石礦床的方式。」
根據貝利的說法,巴芬島尖晶石中含有高達百萬分之500的鈷,這使其呈現出鮮明的藍色,與世界上最好的尖晶石來源相當。
雖然進入該地區進行科學研究極具挑戰性,需要長時間乘船穿越哈德遜海峽的濃霧、暴風雨、尋找北極熊以及保護生態敏感環境的漫長許可程式,但對研究人員來說,巴芬島的地質狀況一直是科學發現的一塊名副其實的寶石。
研究小組還分析了用於女王禧年藍寶石胸針的白鯨藍寶石和一種青金石。
貝利說:「巴芬島在地質上與喜馬拉雅山脈相似,在那裡發現了一些世界上最好的寶石。」「加拿大還沒有被廣泛認為是優質彩色寶石的產地,但我們的研究表明,我們擁有所有正確的成分。」
文章來源 Unearthing the recipe for rare gemstones in the Canadian Arctic
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