カーボナード

カーボナード
中央アフリカ共和国産のカーボナード3種
一般的な
カテゴリ	天然鉱物
式 （繰り返し単位）	Ｃ
結晶系	等角六八面体（立方体）
識別
式量	12.01 あなた
色	通常は黒ですが、灰色、緑や茶色のさまざまな色合い、時にはまだら模様になることもあります。
クリスタル習慣	多結晶
骨折	不規則な破れた表面
モース 硬度	10
光沢	アダマンティン
連勝	白
比重	3.52 ± 0.01
密度	3.5–3.53 グラム/ cm3
磨きの光沢	アダマンティン
光学特性	なし
複屈折	なし
多色性	なし

カーボナドは、一般にブラックダイヤモンドとして知られ、天然ダイヤモンドの中で最も硬い形態の1つです。ダイヤモンド、グラファイト、アモルファスカーボンからなる不純で高密度の微細孔のある多結晶ダイヤモンドで、孔を埋める微量の結晶沈殿物と、たまに還元された金属介在物があります。^[1]チタン窒化物（TiN、オスボルナイト）はカーボナドで発見されています。^[2]主に沖積鉱床で発見され、中央アフリカ共和国やブラジルなどの中高度の赤道地域で最も顕著で、これらの地域でカーボナドダイアモンドの大部分が発見されています。その自然な色は黒または濃い灰色で、他のダイヤモンドよりも多孔質です。

カーボナドダイヤモンドは、通常、エンドウ豆大かそれ以上の大きさの多孔質の集合体で、多数の小さな黒い結晶が集まってできています。最も特徴的なカーボナドは中央アフリカ共和国とブラジルで採掘されていますが、どちらの場所も典型的な宝石用ダイヤモンドの産地であるキンバーライトとは関連がありません。鉛 同位体分析では、約30億年前にカーボナドが結晶化したことが記録されていると解釈されていますが、カーボナドはより若い堆積岩にも見られます。^[3]

ダイヤモンドに含まれる鉱物粒子は、ダイヤモンドの起源の手がかりを得るため、広範囲に研究されてきました。典型的なダイヤモンドには、パイロープやフォルステライトなど、一般的なマントル鉱物の包有物が含まれていますが、カーボナドではそのようなマントル鉱物は観察されていません。対照的に、一部のカーボナドには、地殻に特徴的な鉱物の自生包有物が含まれています。これらの包有物によって、必ずしも地殻内でダイヤモンドが形成されたことが証明されるわけではありません。なぜなら、明らかな結晶包有物はカーボナドに共通する細孔で発生しますが、カーボナドの形成後に導入された可能性があるからです。地殻ではほとんど存在しないか稀な他の鉱物の包有物は、細孔だけでなく、ダイヤモンドに少なくとも部分的に取り込まれていることが発見されています。そのような他の鉱物には、Si、SiC、Fe - Niの組成を持つものがあります。六方晶系炭素多形ロンズデーライトなどの特徴的な高圧鉱物はカーボナドの包有物として発見されていないが、隕石の衝突によってカーボナドが形成された場合にはそのような包有物が存在することが予想される。^[3]

同位体研究により、カーボナードの起源に関するさらなる手がかりが得られました。炭素同位体値は非常に低いです（一般的なダイヤモンドと比較して、炭素12に比べて炭素13が少ない）。^[3]

カーボナドは、窒素と結晶格子中に存在する空孔によって引き起こされる強い発光（フォトルミネセンスとカソードルミネセンス）を示す。放射性包有物の周囲には発光ハローが存在し、カーボナドの形成後に放射線による損傷が発生したことが示唆されており、^[4]この観察結果は、以下に挙げる放射線仮説に関係している可能性がある。

カーボナドの多結晶組織は、単結晶ダイヤモンドよりも耐久性に優れています。他の種類のダイヤモンドと同じ硬度ですが、はるかに強靭です。多結晶組織により、単一の研磨粒子が切断面のダイヤモンド結晶の複数の結晶方位を示すことができ、最も硬い方位が最も強力な切断を行います。

カーボナドで作られた切削工具は長持ちし、メンテナンスも少なくて済みます。カーボナドは 1800 年代に研磨材として認識され、他の種類のダイヤモンドよりも切削と研削の効率が高く評価されました。カーボナドの問題は希少性です。2 か国でしか採掘されず、世界全体での生産量もわずか数トンです。カーボナドは今日の研磨材市場では重要な商品ではありません。

1800年代後半、デビアスが南アフリカでダイヤモンド鉱山を開発していたとき、彼らはダイヤモンド掘削には自社のダイヤモンドよりもカーボナードを好んでいました。デビアス・コンソリデーテッド・マインズ社のゼネラルマネージャー、ガードナー・F・ウィリアムズは嘆きました。「ブラジルのカーボナードが希少になったため、キンバリーの鉱山では丸石やショット・ボートが見つかり、ダイヤモンド掘削に非常に貴重です。」^[5]

カーボナードの起源については議論があり、次のような仮説が提唱されています。

1. 地球内部の高圧条件下での有機炭素の直接変換は、ダイヤモンド形成の最も一般的な仮説である。
2. 地球表面への隕石衝突によって引き起こされる衝撃変成作用
3. ウランとトリウムの自発核分裂による放射線誘起ダイヤモンドの形成
4. 長時間のスーパーボルト雷撃に関連する急速な高温変成作用により、長い地質学的期間にわたって還元された有機物に富む堆積物中に局所的に蓄積された形成物であり、同様の高度にあるカーボナド ダイアモンド鉱床と同様の世界的な分布を持つことが知られています。
5. 私たちの領域にある、はるか昔に超新星爆発を起こした、以前の世代の巨星の内部での形成。^[6]
6. 爆発した恒星の内部から投げ出されたのではなく、小惑星の衝突によって恒星間空間に起源を持つ。^[6]

カーボナードの起源についてはいまだ議論が続いている。^{[7] [8] [9]}

スティーブン・ハガティなどのカーボナドの地球外起源説の支持者は、その物質源は少なくとも38億年前に起きた超新星であると主張している。 ^{[10] [11] [12] [13]}約15億年にわたって合体して宇宙空間を漂った後、大きな塊が約23億年前に隕石として地球に落下した。それはおそらく地球の大気圏に突入する際に破片化し、ずっと後にブラジルと中央アフリカ共和国に分割される地域に衝突した。カーボナドダイヤモンド鉱床が知られている唯一の2つの場所と考えられている。

非常に還元的な条件と非常に高い温度でのみ形成されるオスボルナイトの存在は、地球外起源であることを示唆している。 ^[2]

世界最大のカットされたブラックダイヤモンドは、「エニグマ」と呼ばれるカーボナードで、重量は555.55カラット（111グラム）です。^[14]

• アムステルダムダイヤモンド – 6.748 gのカーボナードダイヤモンド、145面体、洋ナシ型、11.17 gの原石からカットフォールバックとしてウィキデータの説明を表示するページ
• ボルト – 宝石品質ではないダイヤモンドの破片
• コルロフ・ノワール – ブラックダイヤモンド
• ダイヤモンドの材料特性
• ポピガイダイヤモンド – ロシア、シベリアの衝突クレーター
• セルジオ（カーボナード）  – 知られている中で最大のダイヤモンド原石
• スピリット オブ ドゥ グリソゴノ ダイヤモンド – 世界最大のカットのブラックダイヤモンド
• 超硬質材料 - ビッカース硬度が40ギガパスカルを超える材料
• ダイヤモンドのリスト

ウィキメディア・コモンズには、カーボナード (鉱物)に関連するメディアがあります。

ウィキソースには、1911 年のブリタニカ百科事典の記事「Carbonado 」のテキストがあります。

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• 国立科学財団の多孔質カーボナードの写真
• 光沢のあるカーボナードの写真とPBSノヴァの地球外起源の可能性に関する記事
• 謎のダイヤモンド：地球科学者が希少な炭素形成を調査 ScienceDaily (2007 年 6 月 1 日) 記事
• 宇宙からのダイヤモンド: 地質学者が地球の神秘的なブラックダイヤモンドの起源を発見 ScienceDaily (2007 年 1 月 9 日) の記事。