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학술

[505호] 다이아몬드에서 찾아낸 자연의 신비

작성자한밭대신문사  조회수398 등록일2020-03-16


러시아 국영 다이아몬드 채굴 기업 알로사(Alrosa)는 작년 10월 니우르바(Nyurba) 광산에서 이중 다이아몬드를 발견했다고 밝혔다. 이 보석은 다이아몬드 속에 또 다른 다이아몬드가 들어 있는 형태로, 겉은 0.62 캐럿, 안은 0.02 캐럿의 이중 구조를 이루고 있다. 따라서 보석의 이름은 러시아의 전통 인형 마트료시카에서 비롯한 마트료시카 다이아몬드라고 붙여졌다.

알로사 연구소는 마트료시카 다이아몬드를 라만 분광법과 적외선 분광법, X-ray 미세 단층촬영을 통해 구조와 생성 과정을 연구했고 그 결과 8억 년 이전에 생성된 것으로 추정된다고 알렸다.

다이아몬드는 지표면에서 120-200km 깊이의 맨틀에서 고온·고압에 의해 만들어지며, 지구의 화산활동으로 인해 대부분 킴벌라이트라 불리는 감람석 마그마 층에 의해 운반된다. 화산이 분출한 뒤에는 풍화 침식으로 화산체 상층부는 없어지고 파이프 형태의 암맥만 지표에 노출되는데, 다이아몬드 원석은 그 속에서 채굴된다. 혹은 하천이나 해변 사광상에서 채굴되는 경우도 있다.

광산에서 채굴된 다이아몬드가 빛나는 보석이 되려면 (cut)’이라는 연마를 거쳐야 한다. 컷을 거치고 나면 0.2g1캐럿으로 질량을 측정하여 가격을 매긴다. 찬란히 빛나는 다이아몬드는 보석 중 단연 1순위라고 말할 수 있다.

연구소는 내부 다이아몬드가 먼저 생성된 후 외부의 다이아몬드가 생성되었다고 주장하면서 생성 과정에 대한 두 가지의 가설을 제시했다. 첫 번째 가설은 다이아몬드가 맨틀 부분에서 생성될 때 맨틀 부분에 있던 광물질을 포함하여 화산 활동과 함께 표면으로 올라오는 과정 중 섞여진 광물질 부분이 녹아 없어져 공간이 형성되었다는 것이다. 두 번째 가설은 맨틀 부분에서의 매우 빠른 성장으로 인해 내부 다이아몬드에 다공성의 다결정질 부분이 생성되었고, 더 강력한 맨틀 활동을 통해 이 부분이 녹아 없어지면서 중간에 공간이 생겼을 것으로 추측했다.

다이아몬드 역사상 가장 특별한 발견인 마트료시카 다이아몬드의 가격은 아직 정해지지 않았다. 알로사는 더욱 정확한 분석을 위해 이 다이아몬드를 세계에서 가장 권위 있는 보석 감정기관인 미국 GIA에 보낼 예정이라고 발표했다.

 

글 현선민 기자