X-ray observations of the diamond formation process in the C-HO-MgO system

C-HO-MgO系高温高圧相変化及びダイヤモンド生成過程のX線その場観察

岡田 卓; 内海 渉; 下村 理

Okada, Taku; Utsumi, Wataru; Shimomura, Osamu

地球内部起源天然ダイヤモンドの生成メカニズムを解明するために、本研究ではMg(OH)ブルーサイトとグラファイトの混合粉末を出発物質とし、HOフルイド中でのダイヤモンド生成過程をX線その場観察した。圧力増加とともにフルイド中のMgO成分溶解量が増大することを示唆する結果が得られた。しかし炭素溶解量は劇的には上昇しておらず、ダイヤモンド生成にはフルイド生成後さらに温度上昇、あるいは高温保持時間が必要であった。これは放射光を用いた、黒鉛-ダイヤモンド変換の初のカイネティクス実験である。

In order to clarify the mechanism of diamond formation in the Earth's mantle, we studied the diamond formation in the HO-fluid by in situ X-ray observation with the simple C-HO-MgO system. The results suggest that the solubility of MgO component increases greatly as a function of pressure. However, the generation of fluid is not a sufficient condition for diamond formation, because the carbon quantity in fluid is not increased drastically until just before the diamond formation temperature. This is the first report of the kinetics study in fluid using synchrotron radiation.