原題は『Diamonds』、著者は William Crookes です。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク 電子書籍ダイヤモンドの開始 ***
転写者注
脚注のアンカーは[番号]で示され、脚注は本の最後に配置されています。
基本的な分数は ½、⅓、¼ などの形式で表示され、その他の分数はa / b の形式で表示されます。たとえば、1 / 144や5 / 12などです。
本文の若干の変更点は、本書の末尾に記載されています。
ハーパーズ・ライブラリー ・ オブ・リビング・ソート
ウィリアム・クルックス卿の ダイヤモンド
ハーパー&
ブラザーズ
ロンドン&ニューヨーク
カリナン・ダイヤモンド。
著者撮影の写真より。(76~79ページ参照)
口絵。
・ダイヤモンド・
による
サー・ウィリアム・クルックス
法学博士、理学博士、王立協会フェロー
RS 外務書記、名誉 LL.D. (バーミンガム)、名誉 Sc.D. (ケンブリッジおよびダブリン)、名誉 D.Sc. (オックスフォードおよび喜望峰)、化学協会、英国協会、電気工学会、社会心理学研究会の元会長、グラスゴー王立哲学協会、ニューサウスウェールズ王立協会、薬学協会、南アフリカ化学金属鉱業協会、アメリカ化学協会、アメリカ哲学協会、ウプサラ王立科学協会、ベルリン・ドイツ化学協会、パリ心理学会、「アントニオ・アルザテ」メキシコ科学協会、ブカレスト科学協会、ゼランティ王立アカデミー、王立協会、通信教育機関。 de France (Acad. Sci.)、Corresp.メム。バターフシュ・ジェヌート。ロッテルダム、ソサエティー産業を奨励します。パリ、のために。メム。アッカド。リンセイローマ。
イラスト24点付き
ロンドンおよびニューヨーク
ハーパー&ブラザーズ
アルベマール通り45番地、西
1909年
妻へ
54年来の私の伴侶であり友人。
彼女の判断力と助言には、
どれだけ感謝しても感謝しきれません
。この本を彼女に捧げます。
[7ページ]
序文
以下のページは、1896年と1905年の2回のキンバリー訪問時の個人的な観察と、ダイヤモンドの形成と人工生産に関する個人的な調査に基づいています。1896年、私はキンバリーにほぼ1か月滞在しました。その際、デビアーズ・コンソリデーテッド・マインズのゼネラルマネージャーであるガードナー・F・ウィリアムズ氏と近隣の鉱山のマネージャーたちは、私が信頼できる情報を求めて熱心に調査するのを手伝ってくれました。彼らは私に地上と地下のすべての作業場への自由な立ち入りを許可し、在庫をじっくりと調べ、帳簿から抜粋することを許してくれました。私はダイヤモンドの地質を研究し、この光沢のある石の誕生、成長、物理学に関連する奇妙で激変的な事実を記録するという、類まれな機会を得ました。
[viii]
1905年、妻と共にキンバリーに戻りました。私たちは英国協会の会員で、その年の協会の会合は南アフリカで開催されました。キンバリーで協会の講演を依頼され、私は「ダイヤモンドについて」というテーマで講演することになりました。滞在中、私たちはガードナー・ウィリアムズ氏の家に滞在しました。
1896年の訪問後、イギリスに戻った私は、インペリアル・インスティテュートでダイヤモンドに関する講演を2回、ロイヤル・インスティテューションで1回行いました。これらの講演と、1905年にキンバリーで行った講演(これまで非公開で配布されていた)が、本書の基礎となっています。それぞれの訪問で私は多数の写真を撮影し、その多くは本書に掲載しています。数枚はガードナー・ウィリアムズ氏からお借りした図面から複製したもので、1、2枚はキンバリーで購入した写真です。
ダイヤモンド産業の統計情報を入手するにあたり、私はデビアーズ社の年次報告書に大きく負っています。[ix] また、ルーナート氏の貴重な著書『南アフリカのダイヤモンドと金』からも自由に引用させていただきました。そして、以下の論文や回想録の著者の方々に感謝の意を表します。
南アフリカのダイヤモンド鉱山への旅、道端で目にした地質現象の記録。ジョン・パターソン氏(修士) 著
南アフリカにおけるダイヤモンドの産出様式について。EJ・ダン著。
南アフリカ産ダイヤモンドの起源と現状について。グラーフ・ライネト在住のGG・クーパー氏著。
南アフリカのダイヤモンド含有岩石の特性について。N・ストーレイ・マスケリン教授(王立協会フェロー、大英博物館鉱物部門学芸員)およびW・フライト博士(助手)著。
南アフリカのダイヤモンド鉱山に関する補足資料。EJ・ダン著。
南アフリカのダイヤモンド鉱山に関する覚書、1880年。E・J・ダン著。
ダイヤモンド鉱床間の類似点[x] 南アフリカと隕石。M . ドーブレ著。
南アフリカ、キンバリーのダイヤモンド鉱床に関する覚書。サー・J・B・ストーン、T・G・ボニー教授、レイジン嬢著。
南アフリカのダイヤモンド岩に関する覚書。W・H・ハドルストン著。
南アフリカにおけるダイヤモンドの母岩。T・G・ボニー牧師兼教授著。
グローブ・カール・ギルバートによるワシントン地質学会での会長講演「仮説の起源:地形学的問題の議論による説明」。 1896年。
ル・フール・エレクトリック。アンリ・モアッサン著。 1897年。
南アフリカのダイヤモンド鉱山。ガードナー・F・ウィリアムズ著。(本書では、この産業の勃興と発展の物語が詳細に語られている。)
英国協会、南アフリカ会議、1896年、キンバリー・ハンドブック。
[xi]
アリゾナ州キャニオン・ディアブロの隕石クレーター:その歴史、起源、および関連する隕鉄。ジョージ・P・メリル著。1908年。
本書では、キンバリー鉱山の地下に広がる驚異について、いくらかでもお伝えしようと試みました。埋蔵された宝物を地上に運び出す男たちの過酷な労働を描写し、彼らの作業がいかに巧みな技術と創意工夫によって管理されているかを、ある程度示しました。ダイヤモンドの燃え盛る起源を説明し、ダイヤモンドが神秘的な形で形作られ始める、燃え盛る溶融した地下の炉を描写するよう、最善を尽くしました。ダイヤモンドは、一連の巨大な地殻変動の結果であり、これらの貴重な宝石は、指輪やティアラの上で輝く前に、燃え盛るような、奇妙で強力な変遷のサイクルを経ることを示しました。
南アフリカに2回訪問できてよかった。いつも思い出すのは[xii] 仕事や遊びに興じる、日焼けした笑顔の現地の人々の姿は、私にとって興味深いものでした。アラビアンナイトの世界のような、デビアーズ社の金庫室を目にすることができて、本当に嬉しく思いました。何よりも、有能で精力にあふれ、進取の気性に富んだ植民地の同胞たちが、私たちに示してくれた温かい歓迎と、数え切れないほどの親切な行いが、私の心に鮮やかに刻み込まれました。
トイレ
[xiii]
コンテンツ
章 ページ
私。 予備 1
II. キンバリーとそのダイヤモンド鉱山 14
III. 現代のキンバリー鉱山 34
IV. 宝石を集める 55
V. ダイヤモンドオフィス 73
VI. 注目すべきダイヤモンド 76
VII. ボアート、カルボナード、グラファイト 81
VIII. ダイヤモンドの物理的および化学的性質 89
IX. ダイヤモンドの起源 115
X。 ダイヤモンドの自然な形成 127
XI. 隕石ダイヤモンド 134
索引 141
[xiv]
[xv]
プレート一覧
著者撮影によるカリナン・ダイヤモンドの写真( 76~79ページ
参照) 口絵
イチジク。 対向ページ
- クリップダムの河川洗浄 10
- キンバリー・ダイヤモンド鉱山の計画図 10
- キンバリー鉱山。「パイプ」 18
- キンバリー鉱山の一部 18
- ウェッセルトン・ダイヤモンド鉱山。露天掘り。 34
- デビアス・コンパウンド 40
- デビアーズ鉱山。地下坑道 40
- デビアーズ社の洗浄・濃縮機械 48
- ダイヤモンドの精鉱選別。デビアス 54
- デビアス・ダイヤモンド・オフィス。25,000カラット 72
- デビアーズ・ダイヤモンド・オフィス。鑑定士のテーブル 72
- 大きなダイヤモンド結晶の集まり 76
- 歴史的なダイヤモンド 80
- 天然ダイヤモンドの結晶形態 86
- ダイヤモンド結晶の自然な表面に見られる三角形の模様 88
- ダイヤモンド結晶上に人工的に作られた三角形の模様 88
- ダイヤモンドカットガラスと削り屑 98
- レントゲン線で見るダイヤモンド。A. 金のフレームに入ったブラックダイヤモンド。B. ピンクデリーダイヤモンド。C. B. の模造ペースト。 98
- 炭素の蒸気圧曲線 113ページ
- モアッサンの電気炉 116
21.著者が溶融鉄から作った人工ダイヤモンド 120 - モアッサンの人造ダイヤモンド 120
- キャニオン・ディアブロ隕石由来のダイヤモンド 138
[1ページ目]
ダイヤモンド
第1章
序論
ダイヤモンドは太古の昔から人類を魅了してきた。それは永遠の謎であり、「苦悩に満ちた地球の謎」の一つである。スプラットの『王立協会史』(1667年)には、バタビア駐在のサー・フィリベルト・ヴェルナッティに協会の命令で送られた質問の中に、「ダイヤモンドは掘り出された場所で3、4年後に再び成長するのか?」という質問があったことが記録されている。返答は「決してない、少なくとも人間の記憶が及ぶ限りは」であった。
50年前の講演「ダイヤモンドについて」の中で、[1]マスクリン教授はこう言った。「ダイヤモンドは[2] ダイヤモンドは、芸術における有用性や装飾品としての美しさの源泉となる特定の性質において、他のあらゆる物質を凌駕する物質である。すなわち、一方では、自然界に存在する、あるいは人工的に作られた物質の中で最も硬い物質である。他方では、その反射力と屈折力は他のあらゆる無色の物体を凌駕し、透明度においては誰にも劣らない。」彼はさらに、「ダイヤモンドの形成は未解決の問題である」と付け加えざるを得なかった。
ダイヤモンドは地球上の広範囲に散らばった地域で発見されている。米国ではアーカンソー州で発見されており、現在、鉱床の調査作業が着実に静かに進められている。この地域の一般的な地質と岩石学、およびかんらん岩の風化については、クンツ氏とワシントン氏が米国鉱山技術者協会で発表した論文に記述されている。ダイヤモンドドリルを用いた試験では、かんらん岩がダイヤモンド鉱床であることが証明された。[3] 深さ200フィートまで達する。黒く粘着性のある土壌層の下にある緑と黄色の地層は、場所によっては40フィートまで達し、この地域全体では平均20フィートの深さまで達すると推定されている。ペリドタイトの露頭は約40エーカーを覆うと推定され、さらに大きい可能性がある。約540個のダイヤモンドが発見され、総重量は200カラットである。最大の石は約6.5カラットだが、平均サイズは南アフリカのほとんどの鉱山の一般的な産出量と比べて遜色ない。白い石が大部分を占め、その多くは欠陥がなく、非常に輝いている。ダイヤモンドが母岩中に存在するという真正性が再び証明され、15フィートの深さの緑色の地層に埋め込まれた石が1つ発見された。このペリドタイトは火山パイプの形をしており、そのため露頭は1か所に限られている。
カリフォルニア州では、特にブッテ郡で本物のダイヤモンドが発見された記録があります。[4] オービルより上流のチェロキー。しかし、これらのダイヤモンドは沖積層から産出しており、一般的には金採掘の際に発見されている。カリフォルニアでは、原鉱石中のダイヤモンドが発見されたという確証のある記録はまだない。
ブラジルでは近年、ダイヤモンド産業が成長を続けており、ディアマンティーナ地方の古い鉱山は、デビアーズ社で大きな成功を収めたアメリカ資本とアメリカ式の採掘方法によって操業されている。ブラジルから輸出されるダイヤモンドの年間価値は80万ポンドを超えると推定されているが、輸出税の支払いを逃れるために大量のダイヤモンドが密輸されているため、正確な数字を把握することは不可能である。
英領ギアナでは少量のダイヤモンドが産出されるが、そのほとんどは小粒のものである。1907年1月から9月までの間に輸出されたダイヤモンドの総量は1564カラットであった。
インドのダイヤモンドは主に[5] パンナ、チャルカリ、アジャイガルの各州。1905年、インドは3059カラットの金を輸出し、その価値は5160ポンドであった。
ケープコロニー
注意深く観察する部外者にとって、我々の植民地の一部がいかに軽視されているかは、常に驚きである。例えば、広大で多様性に富み、生産性の高い地域からなるケープ植民地に対して、我々はつい最近まで深い無知とそれに伴う無関心を示してきた。ケープ植民地が初めて大英帝国に編入されたとき、それは「感謝に値しない、取るに足らないもの」と評された。しかし、スエズ運河やインドへのワグホーン陸路が開通する以前は、インド、オーストラリア、中国への航路を支配するケープは特別な重要性を持っていた。現在でも、ケープは想定される状況下では極めて重要な意味を持つ代替ルートを提供している。
ケープタウンを見下ろす高地には、薬効のある健康増進効果のある水が豊富にある。[6] これらの泉が湧き出る地域は高地に位置し、マラリアの心配がなく、病人の療養にうってつけの環境である。皇帝、王子、あるいは女王といった著名な人物が流行を牽引し、温泉に浸かり、その水を飲むだけで、観光客の波がアリワル・ノース、フレイザーバーグ、クラドック、フォート・ボーフォートに繁栄をもたらすだろう。
これから詳しく述べていくように、南アフリカは地球上で最も重要なダイヤモンド産地であり、オーストラリア、カリフォルニアと並ぶ三大金産地の一つです。しかし、南アフリカの富は金とダイヤモンドだけにとどまりません。ナタール州には、イギリスが採掘を始める前に所有していた石炭の総量を上回る石炭が埋蔵されており、その鉱床はオレンジ川植民地にまで広がっています。また、貴重な鉄鉱石も大量に産出されます。
1896年に私はキンバリーでほぼ1ヶ月を過ごしました。ガードナー・F・ウィリアムズ氏、[7] デビアーズ・コンソリデーテッド・マインズの総支配人、そして近隣の鉱山の支配人たちは、私の調査に全面的に協力し、貴重な情報を提供してくれた。私は地上と地下のすべての作業現場に自由に立ち入ることができ、在庫をじっくりと調べ、帳簿から抜粋を取ることができた。
また1905年、私は南アフリカで開催された英国協会の会合に出席するため、ガードナー・ウィリアムズ氏の招待でキンバリーを再び訪れた。
川の洗浄
火山起源とされるパイプ状の鉱脈からダイヤモンドが発見される母岩鉱山に加え、ヴァール川の沖積鉱床も非常に重要である。ヴァール川沿いの約200マイルにわたる段丘や砂利層はダイヤモンド採掘に利用されており、鉱床は川の両岸に数マイルにわたって広がっていることもある。[8] 川沿いに堆積しており、厚さは数インチから40~50フィートまで様々である。ダイヤモンドは砂利層のほぼ全域で発見される。
主要な鉱山で現在行われているダイヤモンド採掘方法を説明する前に、まず「川の洗浄」と呼ばれる場所から始めます。そこでは、原始的な簡素さで、産業の大きな中心地ではとっくに捨て去られた作業方法や単純な機械を見ることができます。ドリフト、いわゆる「川の洗浄」は、ダイヤモンド産業の非常に興味深い側面を示しています。作業は、ダイヤモンド発見の初期の頃に採用された原始的な方法で行われ、各人が少数の原住民の助けを借りて自分の小さな鉱区で作業し、原始的な機械を使用しています(図1)。ヴァール川の洗浄の中心地は、キンバリーの北西約30マイルにあるクリップダム2と呼ばれる場所です。元々は数マイル先にクリップダムがあり、そこに鉱夫たちが集まっていました。[9] しかし、彼らの権利が尽きたため、彼らはそれほど遠くない、より豊かな土地へと移住した。そこで彼らは鉄製の家を再建し、そこをクリップダム2号と名付けた。
「河川による堆積物」という表現は誤りである。ダイヤモンドを含む堆積物は、古い河床や最近の河床に特有のものではなく、火山岩脈が埋まった後のある時期に、水によって地表から突き出た岩山が削り取られ、キンバリーの北西の土地に堆積物が散布された結果、広範囲に広がった沖積堆積物であると考えられる。より大きなダイヤモンドやその他の重鉱物は、当然ながら、過去および現在の河床に相当する最も低い場所に集まる。キンバリー近郊の沖積堆積物からダイヤモンドが見つからないのは、最初のラッシュが十分に強力で、ダイヤモンドを運搬する力があったと仮定すれば説明できるかもしれない。[10] 堆積物は堆積せずに流れ去り、堆積は流れの速度が緩んだときに起こった。クリップダム第2号では、ダイヤモンドを含む土壌は川の砂利に非常によく似ており、キンバリーの青い土壌とは全く異なる強い赤色をしており、厚さ1~8フィートの層を形成し、キンバリー鉱山のメラファイアであるアミグダロイドトラップの「硬い盤」の上に堆積している。
図1.クリップダムの河川洗浄跡。
図2.キンバリー・ダイヤモンド鉱山の平面図。
10ページを参照。
私がクリップダムにいたとき、鉱夫たちは「ニューラッシュ」と呼ばれる場所に集まっていました。そこでは良質なダイヤモンドがいくつか見つかったと報告されていました。砂利は掘り出され、金鉱夫のドリーに似た機械に入れられ、そこで熊手で揺すられ、かき混ぜられ、水流が流れます。ここで細かいものはすべて洗い流され、大まかな濃縮が行われます。残った砂利はテーブルの上に置かれ、ダイヤモンドを選別します。この作業は親方によって行われます。作業が活発に行われている鉱区の1つで、私は[11] 川のダイヤモンドを見たいので、選別に立ち会わせてほしいと店主に頼んだ。彼は快く承諾したが、ダイヤモンドは見つからなかった。残念だと伝えると、彼は2週間ダイヤモンドを見ていないと言った。見込みはあまりないと言ったが、彼は2週間前に300ポンドのダイヤモンドを見つけたと言い、「これで息子たちの数週間の給料が払える」と言った。これが川の採掘場で行われている投機的なギャンブルの一種だ。鉱夫は何ヶ月も無駄に働き、その後、渦に流された石の塊を見つけ、数千ポンドの利益を得る。川の「洗い出し」から採れるダイヤモンドは、近隣のすべての鉱山から提供されたかのように、あらゆる種類のダイヤモンドがある。それらは大きく転がり、エッチングされており、かなりの割合で一級の石が含まれている。それらは非常に良質で、まるでより良い大きな石だけが試練を生き残ったかのようだ。[12] 転がりながら。ドリフト産のダイヤモンドはキンバリー産のものより約40パーセント高く売れる。キンバリー鉱山とデビアーズ鉱山の産出量を大小合わせて1カラットあたり26シリング6ペンスとすると、ドリフト産のダイヤモンドは40シリングの価値がある。
概して、ズールー族、マタベレ族、バスト族、ベチュアナ族といった良質な原住民は、手厚く扱われると非常に正直で主人に忠実である。クリップダムで、あるズールー族の忠誠心を示す面白い例を知った。彼は川の涸れ川にある小さな採掘場で原住民の一団を監督していた。そこからは石がほとんど採れず、所有者(私の情報提供者)は採掘場を売却し、設備と少数の従業員を引き渡した。私たちの友人であるズールー族は、新しい所有者が引き継ぐまで事業の面倒を見るために残った。数か月後、購入者は取引に不満を抱くようになった。譲渡以来、ダイヤモンドが一つも見つからなかったからだ。ある夜、ズールー族はかつての主人のところへやって来て、[13] 謎めいた様子で、テーブルの上にダイヤモンドをひとつかみ置き、「さあ、ボス、これがあなたのダイヤモンドです。新しい男に一つも渡すつもりはありませんでした!」と言った。
[14]
第2章
キンバリーとそのダイヤモンド鉱山
近隣の有名なダイヤモンド鉱山は、キンバリー、デビアーズ、デュトイトスパン、ブルトフォンテイン、ウェッセルトンです(図2)。これらは南緯28度43分、東経24度46分に位置しています。キンバリーは、現在のダイヤモンド産出地域のほぼ中心にあります。これらの鉱山の他に、オレンジ川植民地で重要な鉱山として知られているのは、ジャガースフォンテインとコフィーフォンテイン、レース、モナステリー、そして新たにできたロバーツ・ビクターとフォールスポエドの2つの鉱山です。
鉱山の区域は以下のとおりです。
キンバリー 33エーカー
デビアス 22エーカー
デュトワスパン 45エーカー
ブルトフォンテイン 36エーカー
[15]
1907年には、これらの鉱山から採掘された総カラット数は250万カラットを超え、その売上は645万2597ポンドに達した。
キンバリー鉱山群以外で最も重要な鉱山は、プレトリアの西北西約20マイルに位置する新しいプレミア鉱山で、有名なカリナンダイヤモンドが発見された場所である。
その他のダイヤモンド鉱山としては、フランク・スミス鉱山、ウェッセルトン鉱山、カムファースダム鉱山、キンバリー・ウェスト鉱山、ニューランズ鉱山、レスター鉱山などがある。
キンバリー周辺の土地の表面は、鉄分を多く含む赤色の粘着性のある砂質土壌で覆われており、馬の通行が非常に困難です。赤色土壌の下には、厚さ20~90フィートの、風化が進み鉄分を多く含む玄武岩があり、さらにその下には、炭素と黄鉄鉱を含む黒色の粘板岩質頁岩が200~250フィートにわたって分布しています。これらはキンバリー頁岩として知られており、非常に燃えやすく、[16] デビアーズ鉱山の一部で、彼らが誤って発火した場所では、18か月以上くすぶり続けていた。その下には厚さ約10フィートの礫岩層があり、礫岩の下には、オリーブ色の硬くて緻密な岩石「メラファイア」またはオリビン輝緑岩が約400フィートある。メラファイアの下には、厚さ約400フィートの硬い珪岩がある。地層はほぼ水平で、わずかに北に傾斜している。場所によっては、トラップの突き出た岩脈によって歪められ、分断されている。約14マイル離れたヴァール川より近くに水はなく、以前は鉱夫たちは雨水といくつかの泉や水たまりに頼っていた。しかし現在では、町には良質な水が絶えず豊富に供給され、庭や果樹園のある立派なレンガ造りの家が四方に次々と建っている。進歩の速さを示すように、キンバリーには素晴らしいクラブと南アフリカで最高の公共図書館の1つがある。の一部[17] 年配の住民から親しみを込めて「キャンプ」と呼ばれるこの町は、亜鉛メッキ鉄板の時代から抜け出せておらず、全体的な外観は美しくなく、陰鬱である。ロイナートは、鉱山用の木材を供給するために100万本以上の木が伐採され、半径100マイル以内の地域全体が森林を失い、気候に最も有害な影響を与えていると推測している。空気の極度の乾燥と、風の勢いを弱め、太陽の熱を和らげる木々の不在が、夏に頻繁に発生する砂嵐の原因となっているのだろう。日中の気温は日陰でも100度まで上昇することが多いが、これほど乾燥した気候では不快ではなく、前年の9月にロンドンで感じた暑さよりも、この暑さに苦しむことは少なかった。さらに、キンバリーは標高が高いため、夜は常に涼しい。
キンバリーへの道のりはひどく退屈だ。この地域はほとんど木がなく、[18] 荒涼とした草原が水平に広がり、遠くの地平線に丘陵が点在する以外には、その単調さは変わらない。
パイプまたはクレーター
5つのダイヤモンド鉱山またはクレーターはすべて、直径3.5マイルの円の中に収まっています。これらは不規則な形状の円形または楕円形のパイプで、未知の深さまで垂直に伸びており、全体を通してほぼ同じ直径を保っています(図3)。これらは火山の火口であり、周囲の岩石の破片や花崗岩などの古い岩石が混ざり合った不均質な混合物で下から満たされており、青みがかった色の硬い粘土質の塊で固められています。この粘土の中に、有名なブルークレイと呼ばれる、埋め込まれたダイヤモンドが隠されています。
図3.キンバリー鉱山。「パイプ」。
図4.キンバリー鉱山の断面図。
18ページを参照。
クレーターや鉱山は窪地に位置しており、近隣の丘陵に降る雨水が流れ出る出口はありません。これらの丘陵の分水界は、パンまたはフレイと呼ばれる池に流れ込みます。これらの池に溜まる水は、[19] 雨季には水が溜まるが、乾季には蒸発し、乾季を通して水を保持するのはそのうちの一つだけである。火口を取り囲む岩は、赤い土または石灰質の凝灰岩で覆われており、場所によっては両方で覆われ、赤い土が凝灰岩を覆っている。
鉱山を埋め尽くすダイヤモンド質角礫岩は、一般に「ブルーグラウンド」と呼ばれ、頁岩の破片、様々な噴出岩、巨礫、そして多種多様な鉱物の結晶が混ざり合ったものである。実際、これほど多様な混合物は地球上のどこにも見当たらないだろう。この地層は青緑色で、触ると石鹸のような感触があり、特に風雨にさらされると脆くなる。マスケリン教授は、これを少量の蛇紋石を含む含水ブロンザイトであると考えている。
キンバリー鉱山は、最初の70~80フィートは「イエローグラウンド」と呼ばれるもので満たされており、その下は「ブルーグラウンド」で満たされている(図4)。この黄色と青の重ね合わせは、すべての鉱山に共通している。青色は[20] 未変質の土壌であり、その色は主に鉄の低級酸化物の存在によるものです。大気の影響が鉄に及ぶと過酸化反応が起こり、土壌は黄色に変色します。したがって、鉱山における黄色土の厚さは、空気と水分が浸透した深さの指標となります。この色はダイヤモンドの産出量には影響しません。
青色の地層からはダイヤモンドの他に80種類以上の鉱物が検出されており、最も一般的なものとしては磁鉄鉱、チタン鉄鉱、ガーネット、鮮やかな緑色の鉄含有エンスタタイト(ブロンザイト)、スマラグダイトによく似た角閃石、方解石、バーミキュライト、ダイアラージュ、ジェフリーサイト、雲母、藍晶石、普通輝石、ペリドット、エクロジャイト、黄鉄鉱、珪灰石、ヴァーライト、ジルコン、クロム鉄鉱、ルチル、コランダム、燐灰石、橄欖石、サライト、クロム鉄鉱、擬似ブルッカイト、ペロフスカイト、黒雲母、石英などが挙げられる。青色の地層は、破片が高温にさらされた痕跡を全く示していない。[21] 角礫岩は縁が融合していない。噴火の力は恐らく高圧下で作用した水蒸気か水ガスであったが、高温ではなかった。ダン氏によると、キンバリー鉱山の深さ120フィートの地点で、乱されていないように見える物質の中から、いくつかの小さな淡水貝が発見されたという。
これらの岩石や鉱物の一部を薄片に切り出し、顕微鏡で観察できるようにして偏光顕微鏡で観察すると、地質学者にとって興味深いだけでなく、非常に美しいものとなる。
頁岩やその他の岩石の破片が見られることから、このメランジュは現在の状態において大きな熱を受けておらず、水蒸気またはそれに類するガスの作用によって深部から噴出したものであることがわかる。
パイプの外側でパイプを囲んでいる岩は「リーフ」と呼ばれます。鉱山の中には、数千平方キロメートルもの広大な面積を覆う「浮遊リーフ」の巨大な塊が存在するところもあります。[22] 平方フィート。デビアーズ鉱山には「蛇」と呼ばれるものがあり、鉱山を蛇行しながら横切る火成岩の岩脈で、ほぼ垂直に立っていて、厚さは2~7フィートです。ブルーグラウンドの本体は、蛇岩と完全に類似しており、自然に風化が進んでいますが、重要な点では、ブルーグラウンドと「蛇」の微細な外観は驚くほどよく似ています。ガードナー・ウィリアムズ氏は、「蛇」はブルーグラウンドと同じ火山源から来た、より新しい噴火による地層であると推測しています。「蛇」からも浮遊礁からもダイヤモンドは発見されていません。しかし、浮遊礁の近くの地層は、一般的にダイヤモンドが豊富です。
鉱山が発見される前は、地表からは地下に宝物があることを示すものは何もなかった。火山の噴道は[23] ダイヤモンドを含む地層では、浸食によって地表とクレーターの上部が削り取られ、その他の火山活動の痕跡も滑らかになり、表面全体にはどこにでもある赤い砂が覆っていた。キンバリー鉱山は周囲の平地よりもわずかに高かったようで、他の鉱山跡は平坦か、わずかに窪んでいた。デュトワトスパンから1マイル以内のウェッセルトン鉱山は、わずか数年前に発見されたばかりである。地表には、乾燥したゴミを捨てる場所として使われていたと思われるわずかな窪みがあった。近隣には他にもダイヤモンドを含むパイプがあるが、規模が小さく、採算の取れる量のダイヤモンドは含まれていない。さらに最近、クリップダム近郊の約40マイル離れた場所に別のダイヤモンドを含むパイプが発見され、現在はレスター鉱山として採掘されている。地表に痕跡がなく、パイプ自体が隠されている場所にも、ダイヤモンドの埋蔵地が近くにある可能性がある。[24] 10フィートから20フィートの深さの最近の鉱床の下では、国全体を調査することは不可能である。これまでダイヤモンド鉱山の発見は、主に偶然によるものであった。
巨大なパイプがどのようにして形成されたのかは断定しがたい。周囲の壁には火成活動の痕跡が見られず、「青い地層」に接していても砕けたり崩れたりしていないことから、通常の火山噴火で破裂したわけではないことは確かだ。これらのパイプは、以前に形成された泥火山と、噴火によって岩石から浸食されたあらゆる種類の破片が混ざり合った後、下から充填されたことはほぼ間違いないだろう。流れの方向は、壁にある頁岩層のいくつかの縁が上向きになっていることから分かるが、デビアーズ鉱山の深い部分の壁の大部分では、そのような上向きの縁は確認できなかった。
[25]
昔のキンバリー鉱山
発見直後にキンバリーのダイヤモンド鉱山を調査したパターソン氏によると、「ダイヤモンドが完璧な形で、表面が極めて滑らかで、凹み、こぶ、ねじれなどが一切ない場所では、そのようなダイヤモンドは常に極めて細かい石灰質の小さな型の中に見つかりました。」[2]まるで石灰の鋳型がそれらの完全な形成に必要であったかのように。さらに、ダイヤモンドの破片や石灰質の物質が主に採掘者によって発見された場所では、そのような破片や断片的なダイヤモンドが発見された区画の石灰質の物質の存在ははるかに少なく、採掘者が「粘土バラスト」または「焼成レンガ」と呼んだものの中から主に発掘された。[26] ニューラッシュには、未発達の結晶片が豊富にある。[3]
ダイヤモンド採掘の初期には、ダイヤモンドを含む土壌が特定の深さまで広がっているという考えはなく、鉱夫たちは無計画に穴を掘り、好きな場所で探鉱することが許されていた。キンバリー鉱山が発見されると、新たな取り決めがなされ、1871年7月には、鉱山を横断する約15本の坑道のためのスペースを確保した、それぞれ31フィート四方の約500の採掘権に分割された。当初は、一人が2つ以上の採掘権を持つことは許されなかったが、この規則は後に変更された。
1872年にパターソン氏がキンバリーを訪れた際の記述から、彼が地質学会で発表した論文からの以下の引用は、キンバリー鉱山の初期の様子を鮮やかに描き出している。
「ニューラッシュの採掘場(キンバリーとして)」[27] 私の鉱区は当初、トラップダイクに囲まれた楕円形の空間にすべて前進しており、その大きい方の直径は約 1000 フィート、小さい方の長さは 700 フィート以下です。ここでは、それぞれ 31 フィート四方の鉱区がすべて、60 フィートごとに約 12 フィート幅の道路で区切られています。これらの道路の上で、道路に固定された短いポールの横に、鉱区の所有者が座って、下のカフィール人の採掘者を注意深く見守っています。彼らは、上のポールに固定された滑車を使って、ダイヤモンドが見つかる選別された泥灰土をバケツで次々と積み上げて持ち上げます。
「多くの鉱区はすでに100フィートの深さまで掘り下げられていますが、それでもダイヤモンドは相変わらず豊富に見つかり続けています。上の道路から泥灰土は、採掘範囲外の選別台まで運ばれ、小さな泥灰土の山々の間を通り抜けていきます。[28] 丘陵地帯。ここでは、他では見られないような砂塵の渦の中で、泥灰土が砕かれ、石灰と粘土の最も細かい粉末からふるいにかけられ、選別台に置かれた残渣から、採掘者たちは長さ9インチ、幅4インチの亜鉛板を使って、山積みになった土の層から貴重な宝石を探し出す。その探索が決して完璧ではないこと、あるいは採掘者が発見して持ち出すダイヤモンドと同じくらい多くのダイヤモンドが採掘者の目から逃れていることは言うまでもないが、ニューラッシュの採掘場が開設されてからわずか6ヶ月で、100万ポンド近いダイヤモンドが採掘されたと聞けば、彼らのダイヤモンドを選別する能力は決して軽視できないと認めていただけるだろう。一日の終わりに、採掘者たちは毎日の採掘量を集計し、午後5時から6時の間には、何百人もの人々がニューラッシュのメインストリートを行き交う姿が見られる。[29] 買い手たちのテントに急いで出かけよう。彼らは小さな緑のフェルト張りのテーブルの後ろに座り、秤を用意し、金銀の袋や札束を山積みにして、小さな宝石を買い求めているのだ。
キンバリー鉱山の途方もない価値を理解していただくために、62フィート×31フィートの2つの採掘区画を合わせて深さ150フィートまで掘り進めたところ、2万8000カラットものダイヤモンドが産出されたことをお伝えしましょう。
しかし、鉱山内の坑道はすぐに危険な状態になった。坑道の両側に100フィートまたは200フィートも掘り下げられた採掘権が設けられており、坑道を掘り崩す誘惑に常に抵抗できたわけではなかった。坑道の崩落が頻繁に発生し、その後、鉱山と採掘権が完全に崩壊して埋没してしまうこともあった。当時、鉱山ではおそらく1万2000人から1万5000人の作業員が働いており、多数の個別の採掘権を互いに干渉することなく作業し続ける方法という困難が生じた。そこで、ロープによる運搬システムが採用された。
[30]
キンバリー鉱山の歴史におけるこの段階での作業について、ロイナート氏は以下のように述べている。[4]
鉱山の縁に沿って、高く巨大な木製の足場が次々と建てられた。各足場には2つか3つのプラットフォームが上下に積み重ねられており、それぞれのプラットフォームは独立したレベルとして機能し、下の採掘区画と連絡を取っていた。足場の各レベルから採掘区画まで固定ロープが張られ、ロープの両端は地面に固定されていた。上のプラットフォームは鉱山の中央にある採掘区画と、下のプラットフォームは縁に近い採掘区画と繋がっていた。引き上げロープは、各プラットフォームでカフィール族が操作する巻き上げ機に取り付けられており、巻き上げ機にはロープ用の溝付きガイドホイールも固定されていた。バケットは固定ロープから振り下ろされた。[31] 小さな頭上のレールとフックによって、鉱石は運ばれていく。プラットフォームの高さに到着すると、バケットは狭いシュートに傾けられ、そこから鉱石は用意された袋に流れ込み、選別のために運び去られた。何千もの車輪の騒音とガタガタという音、そしてロープに沿ってバケットが響く音は耳をつんざくほどで、鉱山自体は、まるで触れそうなほど無数のロープが張り巡らされた分厚い蜘蛛の巣によって、ほとんど暗く見えた。この運搬方法は1873年を通して流行し、坑道があった頃に比べて鉱山の景観は絵のように美しくはなくなったものの、むしろより独特なものとなった。特に月明かりの下では、それは奇妙で美しい光景だった。
鉱山は今や他の2つの方面からも脅威にさらされていた。青土の除去によってパイプの壁の支えが失われ、頻繁に岩礁崩落が発生し、貴重な鉱石が埋もれてしまった。[32] 鉱区はゴミで覆われていたが、下の労働者の命を危険にさらしていた。さらに、採掘が進むにつれて水が湧き出し、ポンプによる排水が必要となった。1878年には鉱区の4分の1が岩礁に覆われており、1879年には岩礁と水の除去に30万ポンド以上が費やされた。1881年には20万ポンド以上が費やされ、1882年には岩礁除去費用を賄うために50万ポンド以上が必要となった。こうして事態は続き、400万立方ヤードの岩礁が200万ポンドの費用をかけて除去されたが、それでもほとんど効果はなく、鉱山内の400の鉱区のうち、定期的に採掘できるのは約50だけだった。最終的に、1883年11月、記録上最大規模の崩落が発生し、その量は推定25万立方ヤードに達し、鉱山の半分を覆い尽くした。崩落した土砂の大部分は、現在もそこに横たわっている。このような深さでは露天掘りは不可能であることが明らかになり、数々の実験を経て、現在の地下採掘システムが考案された。
[33]
この混乱期には、地表近くの鉱区で1つか2つの採掘権を容易に確保できたはずの個々の鉱夫たちは、度重なる困難と多額の費用に直面し、採掘を続けることができなかった。こうして採掘権は徐々に所有者が変わり、鉱山はまず比較的少数の資本家の所有となり、次にさらに少数の有限責任会社の所有となり、最終的には事実上、鉱山全体が「デビアーズ・コンソリデーテッド・マインズ・リミテッド」の所有となった。
[34]
第3章
現代のキンバリー鉱山
デビアーズ・コンソリデーテッド・マインズ社は、キンバリー地域における極めて重要なダイヤモンド採掘権益を取得し、それによって生産量を支配することを目的として、主に故セシル・ジョン・ローズの天才的な手腕により1888年に設立されました。最も豊かな2つの鉱山、キンバリー鉱山とデビアーズ鉱山はそれ以来活発に操業されており、現在では年間500万ポンドを超える生産量の主な貢献者となっています。デュトイトスパン鉱山は完全に閉鎖され、ブルトフォンテイン鉱山のほぼ全体が長年休止状態でしたが、将来の需要とダイヤモンド需要の著しい増加を考慮して、[35] 着実に価格が上昇してきたため、これら2つの鉱山は現在、大規模な地下採掘に対応できる設備が整っています。デビアーズグループの鉱山の中で最も新しいのはウェッセルトン鉱山で、1890年に故HAワード氏によって発見され、その後すぐにローズ氏が会社のために買収しました。この鉱山は現在、壮大な規模で露天掘りで採掘されており、当初の予想を大きく上回っています(図5)。統合の成功は、買収以来、株主に2,200万ポンドの配当金が支払われ、総額8,000万ポンド相当の4,000万カラットのダイヤモンドが生産されたと概算されていることからも証明されています。
図5.ウェッセルトン・ダイヤモンド鉱山。露天掘り。
34ページを参照。
4つの鉱山では、毎日約8000人が雇用されており、内訳は白人1500人、黒人6500人である。賃金は、白人が週5ポンドまたは6ポンド、黒人は地下作業で1日4シリングから5シリング、地上作業で週21シリングとなっている。
[36]
複合システム
ダイヤモンドのような宝石は、非常に大きな内在価値が小さな塊に凝縮されているため、盗難防止対策が極めて厳重に行われるのは当然のことです。違法ダイヤモンド取引(IDB)法は非常に厳格で、現地人による「密輸」によって容易になった捜索(これについては後述します)は極めて徹底したものです(図6)。実際、現地人の従業員がダイヤモンドを盗むのは非常に困難です。たとえ成功したとしても、それを処分することはほぼ不可能でしょう。なぜなら、買い手はケープタウン防波堤で数年間の強制労働を強いられるという重大なリスクを負うよりも、盗難を発見して安全な報酬を得ることを好むからです。数百ポンド相当のダイヤモンドを隠していた現地人が、売却に失敗した後、マネージャーに返したという話を聞いたことがあります。[37] 彼は自分の敷地内で、自分が受け取る権利のある1カラットあたり6ペンスを受け取って喜んでいた。「ダイヤモンド取引法」が制定される前は、盗まれたダイヤモンドの価値は年間100万ポンド近くに達していた。
「コンパウンド」とは、約20エーカーの広さの大きな囲い地で、波板トタンの平屋建ての建物が列をなして囲まれています。これらの建物は、それぞれ約20人の原住民を収容する部屋に分かれています。コンパウンドの周囲には、建物から10フィート離れたところに高い鉄柵が建てられています。囲い地内には、原住民に生活必需品を割引価格で供給する売店があり、薪と水は無料で提供されます。中央には、真水が流れる大きなプールがあります。残りのスペースは、レクリエーション、ゲーム、ダンス、コンサート、その他原住民が望むあらゆる娯楽に充てられています。私は、すべての原住民の言語を話す各コンパウンドの管理者の方々の親切に感謝しなければなりません。[38] 案内役を務め、ダンスやコンサートを勧めてくれた彼らは、私のカメラのために10分前に急に起き上がった。ダンスは、単調なタムタムのリズムに合わせて、態度を装ったり行進したりするようなものだった。「オーケストラ」は、さまざまな大きさのドラムと、ピアノと呼ばれるもの(弦に張られた調律された木の板を1オクターブほど並べ、木槌で叩く)で構成されていた。現地の音楽は、大抵はただの拍子を取るだけのものだが、歌に伴奏するメロディーも耳にしたことがある。事故や病気の場合には、設備の整った病院があり、そこで病人の手当てを受ける。医療監督、看護師、食事は会社から無料で提供される。
敷地内には、選ばれたほぼすべてのアフリカ部族の代表者がいる。各部族はそれぞれ独立しており、敷地を取り囲む建物を巡ることは、民族学の素晴らしい実例となる。ある地点には、[39] ズールー族、次にフィンゴ族、その次はバスト族、さらにその先にはマタベレ族、ベチュアナ族、ポンド族、シャンガイン族、スワジ族、その他あまり知られていない部族が、集団で行動していたり、あちこちをうろつきながら友好的な挨拶を交わしていたりする。
敷地内の服装は多様で独創的だ。中には明らかに洒落者もいるが、暑い気候では鮮やかな色のハンカチや「眼鏡と笑顔」が、文明社会の慣習に最もよく従う方法だと考える者もいる。
原住民たちは、隣人に迷惑をかけない限り、様々な娯楽に干渉されることはない。彼らはすぐに、部族間の敵意は敷地内に置いておくべきだと学ぶ。ある日曜日の午後、妻と私は敷地内を一人で歩き回った。1700人の原住民の中にいた白人は、ほとんど私たちだけだった。彼らの態度はとても友好的で、笑顔もとても温かかったので、恐怖心は消え去った。[40] ある場所では、異教徒が貯金をはたいて買ったピカピカのニッケルメッキのミシンでズボンを縫っていた。その隣では、「少年」が熱心に耳を傾ける聴衆に向かって、自分の言語で聖書を朗読していた。片隅では、一団が鉄鍋で美味しい料理を作っていた。さらに奥では、オーケストラが調律をし、ズールー族の人々が羽飾りとビーズで化粧を仕上げていた。あるグループは、謎めいたゲームをじっと見つめていた。それは、地面の石や溝、窪みを使って2つのチームで行われるゲームで、非常に興味深いものだった。アフリカ全土で広く行われているようで、ジンバブエの遺跡でも見られ、古代エジプトの遺跡にもその痕跡が残されている。私はそれを学びたいと思い、聡明なズールー族のプレイヤーが数分で教えてくれると申し出てくれた。しかし、私の知性についてズールー族の友人よりも正確な見解を持っていたダラス大尉は、私にこう断言した。[41] 私がそれについて何かを知るようになるまでには、何ヶ月もかかるだろう。彼は何年も試みてきたが、何も分からなかった。
図6.デビアス社の化合物。
図7. デビアーズ鉱山。地下坑道。
40ページを参照。
彼らは職種に応じて異なるものの、良い賃金を得ています。仕事は高く評価されており、常に採用できる人数よりも多くの応募者がいます。入社時には、従わなければならない制限事項が十分に説明され、最低3ヶ月間の契約に署名する必要があります。この期間中は、敷地内や鉱山から出てはいけません。覆われた通路とトンネルが労働者を地下の坑道へと導き、鉱石の積み出しフロアで働く人々は警備の下で出入りします。敷地内で生活した人が戻ってこないことは稀で、中には何年も何度も戻ってきて、貯めたお金を使うために時折出かける人もいます。最も慎重な人はお金を貯め、定期的に監督者に預けて保管してもらいます。時折、貯金を見せてほしいと頼むことがありますが、その額は30ポンドか[42] 40ポンドは、少しずつ貯められたものだ。彼らは貯蓄銀行や利息について無知で、自分のお金が元のぼろ切れや紙に包まれたままなら満足する。異教徒は要求に応じて、預けた時の状態のまま、包装紙ごと自分の硬貨を見せられなければならない。時には、預金管理人が1000ポンドもの貯蓄を預かることもある。
帰る際、男たちはたいてい貯金をすべて引き出す。そして、感謝の気持ちを表すために、ダラス船長に2ポンドか3ポンドを渡す異教徒も珍しくない。彼らはその申し出を断られると驚き、さらに、貯金を銀行に預ければ、その管理を任せてくれるという特典として、いくらかのボーナスがもらえると説明されると、なおさら驚く。
毎年通っていた抜け目のない若いポンドは、貯金の一部を申請し、妻を買いたいと理由を述べた。「でも、去年も同じことを言っていたじゃないか」と船長は答えた。[43] ダラス:「何も起こっていないといいのですが。」「いいえ」と男は言った。「妻が一人なら私と喧嘩し、妻が二人ならお互いに喧嘩する。私には平和が訪れる!」
地下坑道
絶え間ない技術革新に直面して、私が1896年と1905年に訪れた時点でのシステムについてのみ説明できます。坑道は、露天掘り鉱山における鉱脈の移動から安全を確保するため、パイプから十分な距離を置いて堅固な岩盤に掘られています。1903年、デビアーズ鉱山とキンバリー鉱山の坑道はそれぞれ2076フィートと2599フィートの深さに達しました。これらの坑道から、約120フィート間隔で異なる深さにトンネルが掘られ、鉱山を西から東へと横断しています。これらのトンネルは、南北に走る2本のトンネルで接続されています。1本は鉱山の西側近くに、もう1本は西側と東側の境界の中間に位置しています。東西のトンネルからは、周囲の岩盤に向かって支坑が掘られています。[44] 岩盤に近づくと、オフセットはギャラリーに広がり、ギャラリーは側面で止水され、互いに合流し、上方に進んで青土を突き破ります。鉱山の上部を埋めている崩落した岩礁は沈み、空いた空間を部分的に埋めます。作業員は崩落した岩礁の上に立ち、頭上の青土を掘削し、天井が爆破されると、瓦礫がそれに続きます。2つのトンネルの間で止水する場合、青土は2つのトンネルの中間あたりにある瓦礫まで止水されます。上層階は下層階よりも先に掘り進められ、作業場は不規則なテラスの形になります。主要階の間隔は90~120フィートで、中間階は30フィートごとにあります。巻き上げは、同じ坑道を通して一度に1つの階からのみ行われます。この独創的な方法により、青土のすべての部分が掘削され、地表に持ち上げられ、上部の瓦礫は徐々に沈み、その場所を占めます。
[45]
地下の迷路のような坑道の光景は、その複雑さゆえに当惑させられるほどで、一般的にイメージされるダイヤモンド鉱山とは全く異なる(図7)。下は土、泥、煤だらけ。マホガニーのように黒く、アスリートのようにしなやかで、汗だくの半裸の男たちが、あらゆる方向でハンマーを振り、つるはしをし、シャベルをくべ、トロッコを前後に動かし、大きな作業で過度の筋力を要すると、力強さとリズムを増す奇妙な詠唱を続けている。この光景はダイヤモンド鉱山というより炭鉱を思わせる。そして、この巨大な組織、この大変なエネルギーの消費、この高価な機械、この熟練した黒人労働者の絶え間ない労働は、私の奥様の指を飾るためのほんの少しの石を採掘するためだけに、昼夜を問わず続けられているのだ!すべては女の虚栄心を満たすため!「そして」この発言を聞いた女性が口を挟んだ。「男の堕落ぶりも!」
[46]
預金フロア
鉱山から採掘されたばかりの青土は難分解性であるため、水や機械処理によって粉砕される前に、大気の影響にさらす必要がある。
地上の貯槽(主坑道の最上部に達した青色の土砂が投入される場所)から、土砂は横方向傾斜式トラックに移送され、エンドレスワイヤーロープ式運搬装置によって堆積階まで運ばれる。運搬速度は時速2.5~4マイルである。トラックは、軌道近くのフレームに設置された往復動式エンジンカウンターによって、堆積階まで送られる際に自動的にカウントされる。
堆積床は、比較的平坦な土地から低木や草を取り除くことによって準備され、その後、この土地は滑らかで硬くローラーで転圧されます。堆積床は、何平方マイルにも及ぶ田園地帯に広がっており、[47] 7フィートの有刺鉄線フェンスで囲まれ、昼夜を問わず厳重に警備されている。ケニルワースにあるデビアーズのフロアは、長さ600ヤード、幅200ヤードの長方形の区画に分けられており、各区画には約5万の積荷が収容されている。キンバリー鉱山の土は最も柔らかく、フロアに数ヶ月放置するだけでよい。デビアーズの土ははるかに硬く、少なくとも6ヶ月放置する必要がある。また、一部の土は非常に硬く、1~2年以内に風雨にさらされても崩壊しない。デビアーズ鉱山には、他の鉱山よりもはるかに多くのこの硬い青色の土があり、フロアに常に大量の青色の在庫を置いておくことによる時間のロスを節約するために、より硬く耐火性の高い土を鉱山から直接粉砕機に通すことが最近決定された。
しばらくの間、青い地色はほとんど変化することなく床に残っていた。[48] しかし、太陽の熱と湿気によって、すぐに驚くべき効果が現れます。鉱山から採掘された時は普通の砂岩のように硬かった大きな塊が、崩れ始めるのです。この段階になると、ダイヤモンドの採掘は採掘というより農業に近い様相を呈します。地面は頻繁に耕され、時折水やりが行われ、大きな塊が大気の影響を受けやすくなることで、粉砕が促進されます。洗浄に適した状態になるまで地面が風化するのに必要な時間は、季節と降雨量によって異なります。地面が風雨にさらされる時間が長ければ長いほど、洗浄には適しています。
図8.デビアーズ社の洗浄・濃縮機械。
48ページを参照。
興味深いことに、4つの鉱山それぞれにおいて、青土の崩壊速度に顕著な違いが見られる。露出時間が長いほど粉砕はより完全になり、洗浄が容易になる。通常の条件下では、柔らかい青土は十分に[49] 4~6ヶ月で粉砕されるが、1年間など、より長い期間放置する方が良い。
洗浄・濃縮機械
青色の土砂が十分に風化した後、再びトラックに積み込まれ、破砕機まで運ばれます(図8)。最初の「彗星」破砕機は、土砂をホッパーに送り込み、そこから直径1¼インチの穴が開いた鋼板で覆われた回転シリンダーに送り込み、細かく砕かれた土砂と粗い土砂を分離します。
1¼インチより大きい破片はシリンダーの端から排出され、コンベアベルトに落ちて機械の端まで運ばれます。これらの破片は主に青い土壌で見つかる廃石です。
円筒の穴を通る細かい粉末は、豊富な水の流れとともに洗濯桶に流れ込む。これらの桶は鉄製で、[50] 直径14フィートのこの装置には、それぞれ6~7本の歯を持つ10本の腕が備えられています。歯は螺旋状に配置されているため、腕が回転すると、歯が重い沈殿物をパンの外縁に運び、軽い物質は中心に向かって流れ、水の流れによってパンから排出されます。重い沈殿物にはダイヤモンドが含まれています。これはパンの底と外縁付近に残ります。この沈殿物は、パンの底にある広いスリットを通して12時間ごとに取り出されます。各パンを通過するブルーグラウンドの平均量は、10時間で400~450回分です。上記の回数分を通過させた後、各パンに残る沈殿物は3~4回分で、これはさらに濃縮するためにパルセーターに送られます。
堆積場に送られる土砂の約14%は風化するには硬すぎるため、近年、それを処理するために破砕・選鉱プラントが建設された。[51] 硬質な塊を効果的に処理することで、それらを1、2年間床に放置することによって生じる莫大な資本の滞留を防ぐことができる。
機械の上部に運ばれた硬い塊は、ビンに投入され、そこから粉砕ローラーに送られ、直径2インチのリングを通過できるほどに粉砕されます。粗粉末は、1/2インチと1 1/4インチの穴が開いた回転シリンダーでふるい分けられます。細かい穴を通過したものは仕上げミルに送られ、粗いものはより小さな粉砕機に送られます。粗い塊は再粉砕される前に、回転する選別テーブルを通過し、特に大きなダイヤモンドが回収され、破損のリスクが防止されます。選別テーブルから、粉砕物は自動的に2組のロールに掻き出され、粉砕された製品は再びふるい分けられ、3つのサイズに等級分けされます。1/2インチのスクリーンを通過した最も細かいサイズは洗浄パンに送られ、より粗い2つのサイズは[52] ジグへのサイズ分け。青色の層から分離された大きなダイヤモンドはジグ内に保持されます。小さなダイヤモンドがまだ残っている土砂はジグの端から排出され、一連のローラー、スクリーン、ジグを通過して、ダイヤモンドを含む砂利が底部のジグから路面電車で走るロック付きトラックに引き込まれ、パルセーターでさらに濃縮および選別されます。
パルセーターは、巧妙に設計されたやや複雑な機械で、青土からすでに100分の1にまで濃縮されたダイヤモンド含有砂利を処理するためのものです。パルセーターは砂利をさらに濃縮し、手作業で石を選別できるほどにダイヤモンドが豊富になるまで濃縮します。元の青土1ロットに含まれるダイヤモンドの価値は約30シリングですが、パンからパルセーターに送られ、100分の1にまで濃縮された砂利は、1ロットあたり150ポンドの価値があります。このような価値のあるものは、横領の危険にさらしてはなりません。
[53]
施錠されたトラックはケージでプラットフォームまで吊り上げられ、そこで施錠が解かれ、中身はシュートを通って、直径1/16インチから5/8インチの穴が開いた鋼製ふるいが張られた円筒へと送られます。円筒を通過した5つのサイズの鉱石は、鉱山でパルセーターと呼ばれるジグの組み合わせの上を流れます。ジグの底部はスクリーン、つまりふるいが張られており、その網目はすぐ後ろにある回転円筒の穴よりもわずかに大きくなっています。
各スクリーンには、豊富な鉱床がスクリーンを急速に通過するのを防ぐために、弾丸の層が敷き詰められています。ジグ自体は固定されていますが、下から断続的な水の流れが上下運動を伴う速い脈動で流れます。この脈動によって、ダイヤモンドを含む砂利は絶えず動き続け(「生きている」という表現が使われます)、成分を比重に応じておおよそ選別する傾向があります。[54] 重い粒子は底に沈み、軽い物質は水の流れによって洗い流されてトラックに流れ込み、そこから尾鉱堆積場へと運ばれます。重い部分は、水の上下運動によって徐々に弾丸の下を通り抜け、スクリーンを通過して尖った箱に入り、そこから高濃度の精鉱がエンドレスベルトで引き出されます。これらのベルトは貴重な積荷を小型エレベーターに運び、エレベーターによって精鉱はホッパーに持ち上げられ、そこから振動テーブルに供給されます。
図9.ダイヤモンド濃縮物の選別。デビアーズ社。
54ページを参照。
[55]
第4章
宝石を集める
パルセータハウスの選別室は、細長く、照明が十分である(図9)。ここでは、良質な砂利が濡れた状態でふるい一杯ずつ運ばれ、鉄板で覆われたテーブルの上に山積みされる。一方の端のテーブルには最も粗い塊が置かれ、次に3/8インチの穴を通過した砂利が置かれ、その次は順に、といった具合に選別される。最初の選別は、非常に信頼できる白人男性によって行われる。なぜなら、この場所では盗難の危険性が最も高いからである。選別者は砂利の山を右に掃き、平らな亜鉛板を使ってテーブルの中央に少し砂利をかき集める。この道具を使って砂利を素早く確認し、ダイヤモンドをつかんで目の前の小さなブリキの箱に入れる。その後、砂利は掃き集められ、[56] 左側に別の塊が運ばれ、ふるい一杯の砂利がなくなるまでこれを繰り返し、その後、新しい砂利が運ばれてくる。選別者が一時的に検査したとして左側に渡した砂利は、部屋の別の場所に運ばれ、そこで再び原住民の囚人によって何度も精査される。囚人の労働コストを回収するのに十分な量のダイヤモンドが見つかる限り、検査に合格する。
そのダイヤモンドは独特の光沢を持ち、選別台の上では他の石と間違えることはまずない。まるで透明なアラビアゴムの塊のようで、独特の光沢によって他の石の中でもひときわ輝きを放つ。
自動ダイヤモンドコレクター
ガードナー・ウィリアムズ氏は、ダイヤモンドを、ダイヤモンドが混ざっている重くて価値のない濃縮物から分離することを目的として、一連の実験を開始した。[57] ダイヤモンドは、一般的な振動式または打撃式テーブルで分離され、既知のあらゆる分離方法が試みられたが、成功しなかった。デビアーズ社の従業員の一人であるフレッド・キルステン氏が、大型破砕プラントのマネージャーであり、後に同社の機械技師となった故ジョージ・ラブラム氏の監督の下、実験を担当した。ダイヤモンドの比重(3.52)は、それに伴ういくつかの鉱物の比重よりも小さいため、分離は簡単なことのように思われたが、実際にはダイヤモンドの滑りやすい性質のために不可能であることが判明した。高濃度の精鉱にはダイヤモンドが含まれており、ダイヤモンドは尾鉱とともに打撃式テーブルから流れ去った。手作業による選別をなくすためのあらゆる手段が尽くされたように思われたとき、キルステン氏は、[58] 他の実験で使用された打撃選鉱台。キルステンは、車軸グリースや白鉛、赤鉛などの油性物質が、偶然接触したダイヤモンドに付着することに気付き、これらの物質がダイヤモンドには付着するが、濃縮物中の他の鉱物には付着しないのであれば、なぜダイヤモンドは選鉱台のグリースに付着し、他の鉱物は流れ去らないのだろうか、と自問した。こうして、青土に含まれるすべての鉱物のうち、ダイヤモンドだけがグリースに付着し、他のすべての鉱物は尾鉱として打撃選鉱台の端から水とともに流れ去るという驚くべき発見がなされた。徹底的な実験によってこれが確認された後、会社の作業場でより適切な振動選鉱台が製作された。これらは時折改良され、現在では(非常に粗いサイズを除いて)すべての選別はこれらの機械によって行われ、その識別力は[59] 原住民の最も鋭い視力よりもはるかに優れている。
最初の選別台で失われるダイヤモンドは全体のわずか3分の1程度で、濃縮物が2番目の選別台を通過する際にほぼ完全に回収されます。この選別機の識別能力は実に驚異的です。ダイヤモンドの取り扱いに熟練した現地の作業員でさえ、誤ってジルコンやダッチボアの小さな結晶を選別してしまうことがありますが、この無差別な機械はほぼ間違いなく選別を行います。
ダイヤモンドを含むグリースは、黄鉄鉱や重晶石などの非常に重い鉱物のごく少量とともに、テーブルから削り取られ、細かい穴の開いた鋼板製のバケツに入れられ、煮沸または蒸気処理されます。グリースは水槽に移され、そこで冷却されて再び使用可能になります。ダイヤモンドは、黄鉄鉱の小片、鉱夫のブーツの真鍮釘、雷管の銅片とともに、[60] 比重が高いため選別台に残る爆破片と、グリースと機械的に混ざったごく少量の無価値な沈殿物は、苛性ソーダを含む溶液で煮沸され、そこでグリースがすべて取り除かれる。選別台に到達する、5/8インチ以下のサイズの沈殿物の量は、洗浄された青土12,000荷(192,000立方フィート)あたり1立方フィートを超えない。すでに述べたように、以前は青土全体の5/12パーセントが選別台に送られていた。つまり、デビアーズ鉱山とキンバリー鉱山で洗浄された1日の平均量である12,000荷のうち、800立方フィートを手作業で選別する必要があった。
ダイヤモンドの産出量
時には、パルセーターから1日に8000カラットものダイヤモンドが採掘され、その価値は約2万ポンドに相当する。
単に次のような声明がなされたとき[61] 1 年間で約 500 万台のトラック、つまり 400 万トンを超える青い土砂が洗浄されているが、数杯のダイヤモンドのために、古いクレーターから毎年掘り出され、苦労して洗浄・選別される土砂の途方もない大きさを想像するのは困難だ。それは 430 フィートを超える立方体、つまり世界中のどの大聖堂よりも大きなブロックとなり、セント ポール大聖堂の尖塔をも凌駕する大きさになる。一方、2 フィート 9 インチの箱には宝石が収まる。デビアーズ鉱山からは年間 200 万~ 300 万カラットのダイヤモンドが産出され、1 トンが 500 万カラットなので、これは 0.5 トンのダイヤモンドに相当する。 1892年末までに、この鉱山からは10トンのダイヤモンドが産出され、その価値は6000万ポンドに達した。このまばゆいばかりのダイヤモンドの塊は、一辺5フィート、高さ6フィートの箱に収まるほどの大きさだった。
ダイヤモンドは高級品であり、世界中で需要は限られている。[62] 400万ポンドから450万ポンドは、ダイヤモンドの年間支出額に匹敵する。需要に応じて生産量が調整されなければ、過剰生産となり、貿易は打撃を受けるだろう。取締役たちは生産量を調整することで、1888年の統合以来、価格を維持することに成功してきた。
青色の地層からのダイヤモンドの産出量は鉱山によって異なるが、同じ鉱山内ではほぼ一定である。1890年の青色の地層1荷当たりの産出量は以下の通りであった。
カラット
キンバリー鉱山より 1.25から1.5へ
デビアーズ鉱山 ” 1·20 ” 1·3
デュトワトスパン鉱山 ” 0·17 ” 0·5
ブルトフォンテイン鉱山 ” 0·5 ” 0·33
ダイヤモンドの種類
ファンシーストーン
ダイヤモンドは、濃い黄色から純白、漆黒、濃い茶色から淡いシナモン色まで、あらゆる色合いで存在し、緑、青、ピンク、黄色、オレンジ、そして不透明なものもある。
[63]
キンバリー鉱山とデビアーズ鉱山の両鉱山において、西側の青色の地層は、鉱山の他の部分の青色の地層に比べてダイヤモンドの含有量が少ない。また、西側から産出されるダイヤモンドは、同じ鉱山の他の部分から産出されるダイヤモンドとは若干異なる。
各鉱山から産出されるダイヤモンドはそれぞれ独特の特徴を持ち、その特性は非常に均一であるため、経験豊富なバイヤーであれば、特定の石の産地を即座に判別できる。もちろん、どの鉱山においても、他の産地の特徴を示す石が時折見つかることもあるが、これは例外的なケースである。
デビアーズ鉱山とキンバリー鉱山の産出物には大きな類似性がある。どちらの鉱山から採掘された一日分の鉱石も互いに区別することはできるが、個々の石の大部分を区別するのは容易ではない。
キンバリー鉱山では、白い結晶が少量産出され、八面体状の結晶が産出される。[64] この鉱山は、その形状が特徴的で、大きな斑点を持つことで知られており、デビアーズ鉱山と同様に、色付きの大きなイエローダイヤモンドを高い割合で産出する。
デビアーズ鉱山は、真に白いダイヤモンドの産出量は比較的少ないものの、美しい銀色のケープ状ダイヤモンドで知られている。
デュトワスパン鉱山は、きめ細やかな白い劈開面、銀色のケープ、大きな黄色のダイヤモンド、そして全体的に見て非常に大きな石の割合が高いことで知られています。また、少量のきめ細やかな白い八面体結晶や、0.2カラット以下のダイヤモンドも比較的少量産出します。
ブルトフォンテイン鉱山は、白いダイヤモンドを非常に高い割合で産出しており、そのほとんどは八面体形状で、一般的にサイズは小さい。色付きのダイヤモンドはごくわずかしか産出されないが、他のどの鉱山よりも欠陥や斑点のあるダイヤモンドの割合が高い。この鉱山から産出される一見純粋なダイヤモンドでさえ、カットの際に欠陥が生じることが多く、[65] その粗さは肉眼では判別できなかった。
ウェッセルトン鉱山のダイヤモンドは、八面体形状の石が異常に多く含まれていることで知られており、その多くは欠陥のないものです。この鉱山では白と茶色の石が主流で、一般的な黄色の石はほとんど見られませんが、非常に美しい金色のファンシーストーンが時折採掘されます。それらは必ず劈開面を持ち、重さは2カラットを超えることはほとんどありません。
「黄金色のファンシーダイヤモンド」に関しては、この鉱山は比類のない存在です。ウェッセルトン産のダイヤモンドは、他のどの鉱山産のダイヤモンドとも容易に区別できる、独特の光沢を放っています。
ウェッセルトンはブルトフォンテインよりも10カラット以上のダイヤモンドを多く産出するが、50カラットを超える大きなダイヤモンドは比較的少ない。0.2カラット以下の小さなダイヤモンドが非常に高い割合で産出される。[66] 1カラット。ブルトフォンテインと同様に、時折立方体状の石を産出するという特徴を持つ。また、青みがかった白の石も少量産出される。
フランク・スミス鉱山では、非常に上質な白いダイヤモンドが産出される。形状は比較的均一で、ほとんどが八面体であり、色付きの石はほとんどない。多くの石は縁に溝が入っている。
カムファースダム鉱山から産出されるダイヤモンドは非常に品質が劣り、濃い茶色が大部分を占め、この鉱山で採れる比較的良質な石でさえ、ほとんどがかすかに茶色がかった色合いをしている。
キンバリー西鉱山(旧称セロン鉱山)は、キンバリーの真西約30マイルに位置し、ごくわずかな割合で青白色のダイヤモンド、上質な「シルバーケープ」、そして大部分の茶色のダイヤモンドを産出する。これらのダイヤモンドはカムファースダム産よりも品質がやや優れており、形状もより均一である。この鉱山産のダイヤモンドは明らかに「沖積」的な外観を呈するが、それでもなお[67] 河川産ダイヤモンドとは性質が異なり、品質ははるかに劣る。
レスター鉱山産のダイヤモンドは独特の特徴を持っている。溝が多く、カットするには非常に不向きな形状をしており、多くの石に交差する結晶構造が見られる。
キンバリーの北西約40マイルに位置する西グリクアランドのニューランズ鉱山は、ボニー牧師教授がダイヤモンドの真の母岩と考える岩石中にダイヤモンドが存在することから興味深い場所である。作業員たちは時折、直径が1フィートを超えることもある、丸みを帯びた巨石状のエクロジャイト(やや粗い結晶質の岩石)の塊に出くわす。これらの巨石の中にはダイヤモンドが埋め込まれているものもある。ボニー教授が調べたある塊は、およそ4インチ×3インチ×2インチの大きさで、より大きなエクロジャイトの巨石から剥がれ落ちたものと思われる。その中には、ほとんどがよく結晶化した八面体で、完全に結晶化した10個のダイヤモンドが見られた。[68] 無色透明で、まばゆいばかりの光沢を放つ4つのダイヤモンドが、わずか4分の1インチ四方の空間に集まっていた。これらのダイヤモンドはすべて表面に存在していた。おそらく内部にも他のダイヤモンドが見つかったであろうが、標本を砕いて破壊することは望ましくないと考えられた。現在はニューランズ鉱山の取締役一同から寄贈され、自然史博物館に所蔵されている。
エクロジャイトは他のダイヤモンド鉱山でも発見されているが、ニューランズ鉱山以外で、エクロジャイトの中にダイヤモンドが埋め込まれた状態で発見された例は私の知る限りない。
オレンジ川植民地のヤガースフォンテイン産の石は、色彩と輝きが非常に純粋で、古代インドの宝石に特徴的な、いわゆる「鋼鉄のような」光沢を放っている。
深さとともに利回りが低下する
デビアーズ社が提供した表によると、デビアーズ鉱山とキンバリー鉱山の生産量は減少しており、[69] 深さが増すにつれて、宝石の価値も上昇し、ダイヤモンドは今日、かつてないほど高価になっている。
カラット数[5] 価値
年 1回あたりの料金 1カラットあたり
s. d.
1889 1.283 19 8.75
1890 1.15 32 6.75
1891 0.99 29 6
1892 0.92 25 6
1893 1.05 29 0.6
1894 0.89 24 5.2
1895 0.85 25 6
1896 0.91 26 9.4
1897 0.92 26 10.6
1898 0.80 26 6.2
1899 0.71 29 7.2
1900 0.67 35 10.2
1901 0.76 39 7
1902 0.76 46 5.7
1903 0.61 48 6.3
1904 0.54 48 11.8
[70]
ダイヤモンド以外の宝石
濃縮物中のダイヤモンドには、比重の高い他の鉱物が多数含まれており、その中には特に美しいものもある。これらの中には、比重3.7の濃い赤色のパイロープ(ガーネット)があり、[71] クロム酸化物 1.4 ~ 3 パーセント。ジルコン、肉色の粒状および結晶状、比重 4 ~ 4.7。藍晶石、比重 3.45 ~ 3.7、青色で完全な劈開で識別可能。クロム透輝石、比重 3.23 ~ 3.5、鮮やかな緑色。ブロンザイト、比重 3.1 ~ 3.3。磁鉄鉱、比重 4.9 ~ 5.2。クロムとチタンの混合鉄鉱石、比重 4.4 ~ 4.9、クロム酸化物 13 ~ 61 パーセント、チタン酸 3 ~ 68 パーセントを変動量で含有。角閃石、比重 2.9 ~ 3.4。重晶石、比重 2.4 ~ 3.5。 4.3~4.7のガーネット、そして雲母。ガーネットの中には良質なものもあり、最近カットされたピジョンブラッド・ルビーに似たものには25ポンドのオファーがあった。
パルセーター工場と選別工場では、現地労働者のほとんどが長期刑の囚人で、食料、衣類、医療は会社から支給されている。彼らは当然ながら厳重に監視されている。私自身、約1000人の囚人が働いているのを見た。反抗は非常にまれだと聞いた。[72] 反乱が成功しても絶望的であるため、反乱を起こす動機はほとんどない。これらのダイヤモンド労働者の境遇は、政府の刑務所での生活よりはましであり、彼らは満足しているように見える。
図10. デビアーズ・ダイヤモンド・オフィス。25,000カラット。
図11. デビアーズ・ダイヤモンド・オフィス。鑑定士のテーブル。
72ページを参照。
[73]
第5章
ダイヤモンドオフィス
パルセーターからダイヤモンドはキンバリーの本社に送られ、沸騰した硝酸と硫酸の混合液で洗浄される。この処理により、ダイヤモンドの1000分の0.5が失われる。私がダイヤモンド事務所を訪れた際、ドアが開き、2人の若い男がそれぞれ湯気の立つ熱い何かが入った大きなホーロー鍋を持って入ってきた。彼らは亜鉛で覆われたテーブルの1つに行き、鍋から2万5000カラットの輝くダイヤモンドの山を取り出した(図10)。それらは酸で煮沸され、洗浄されたばかりだった。
精製後、ダイヤモンドは鑑定士に渡され(図11)、鑑定士はダイヤモンドをサイズ、色、および[74] 純度。ダイヤモンドは、ダイヤモンド商会で10等級に分類されます。1895年には、1141.8カラットのダイヤモンドにおいて、各等級の割合は以下のとおりでした。
近辺の商品(最高級の石) 53.8
斑点のある石 75.8
細かい裂け目 79·1
アパート 39.5
マックルズ 36.5
通常切断と拒絶切断 243·4
拒絶の石 43.2
明るい茶色の谷間 56.9
ごみ 371·8
————
1000·0
————
細かい砂 141.8
————
1141·8
キンバリーにあるデビアーズ社の金庫室で鑑定士たちが仕事をしている様子は、アラジンにとっても驚きの光景だろう。テーブルには、荒々しい青い大地から採掘されたあらゆる種類の石が文字通り山積みになっている。[75] サイズ、純度、輝き、そして計り知れない価値を持つ石。世界中の男女が切望する石。そして最後に、おそらく広大な大陸全体の発展と歴史に大きな影響を与える運命にある石。
[76]
第6章
注目すべきダイヤモンド
巨大なダイヤモンドは、一般に考えられているほど珍しいものではありません。キンバリーでは、1オンス(151.5カラット)を超えるダイヤモンドは珍しくありません。数年前、ある石の塊の中に、完璧な1オンスの結晶が8個と、2オンスの石が1個ありました(図12)。キンバリー鉱山で産出された最大のダイヤモンドは、428.5カラット、つまり約4オンスのトロイオンスでした。最長軸の長さは1⅞インチ、1.5インチ四方でした。カット後、200カラット減って228.5カラットになりました。既知の最大のダイヤモンドは、1905年1月にプレトリア近郊のニュープレミア鉱山で発見されました。この鉱山はキンバリー鉱山と同じタイプですが、規模が大きく、実際には、既知のダイヤモンド鉱床の中で最大です。[77] 世界最大の鉱脈――楕円形の断面の長径に沿って半マイル以上の長さを持つ「青い地層」を含むパイプで、面積は35万平方ヤードと推定されている。このパイプはフェルサイト岩を貫通している。発見された農場の会社の取締役の一人の名前から「カリナン」と名付けられたこのダイヤモンドは、トランスヴァールの人々からエドワード王の誕生日に献上された。その重さは3025¾カラット、つまり9586.5グレイン(1.37ポンド)にも達した。これは歪んだ八面体結晶の断片で、おそらく半分以下である。残りの部分は、幸運な鉱夫による発見を待っている。巻頭図は、私が撮影した写真から、このダイヤモンドを実物大で示している。私は、この比類なき石がカットされる前に、調査し、実験する機会を得た。偏光ビームが石をあらゆる方向から通過し、その後分析器を通過すると、[78] いずれの場合も色は変化し、光が最大直径(約4インチ)を通過するときに最も明るく見えた。この部分では色は非常に繊細であったが、規則的な模様は見られなかった。石の内部にある小さな黒い斑点の周囲では色が非常に鮮やかで、分析器を回転させると斑点の周りで色が変化し、回転した。これらの観察結果は、内部の歪みを示唆していた。
図12.大きなダイヤモンド結晶の集まり。
76ページを参照。
全体的に透明度は驚くほど高く、石は水のように完全に澄んでいたが、わずかな欠陥、黒鉛色の斑点、外側近くの着色した部分があった。表面近くの一箇所には内部に亀裂があり、薄い板状の模様がはっきりと見えた。別の箇所には、酸化鉄と思われる破片を含む、乳白色で不透明な茶色の塊があった。非常に滑らかで規則的な4つの劈開面があった。表面の他の部分では、結晶構造が非常に顕著であった。縁は部分的に丸みを帯びており、三角形の[79] 跡(くぼみ)が見られた。三角形のくぼみとほぼ同じくらい鋭く完璧な四角いくぼみも確認できた。
カリナン・ダイヤモンドの劈開、切断、研磨は、アムステルダムのアッシャー社に委託された。ダイヤモンドの劈開は、ジョセフ・アッシャー氏によって見事に行われた。適切な場所に鋭利なダイヤモンドの先端で深さ1.2センチの切り込みを入れ、そこに特別に設計されたナイフの刃を差し込み、鋼鉄の破片で強く叩いた。ダイヤモンドは欠陥部分で割れ、その欠陥部分はダイヤモンドのそれぞれの部分に残った。
カリナン・ダイヤモンドは巨大ではあるが、その重量はデビアーズ鉱山の1日の平均産出量(約7000カラット)の半分にも満たない。
カリナンに次いで大きいのは、ヤガースフォンテイン鉱山で発見されたものだ。その重さは970カラット、つまり0.5ポンド以上だった。
[80]
以下の表は、歴史的なダイヤモンドの名前と重量を示しています(図13)。
- コ・イ・ヌール、2回目のカット後、106カラット。
- ロテリー・ダングルテール、49カラット。
- ニザーム・オブ・ハイデラバード、279カラット。
- オルロフ、194カラット。
- コ・イ・ヌール、1回目のカット後、279カラット。
- リージェントまたはピット、137カラット。
- デューク・オブ・トスカーナ、133カラット。
- スター・オブ・ザ・サウス、124カラット。
- ポールスター、40カラット。
- ティファニー、イエロー、125
カラット。 11. ホープ、ブルーダイヤモンド、44カラット。 - サンシー、53カラット。
- エンプレス・ウジェニー、51カラット。
- シャー、86カラット。
- ナサック、79カラット。
- エジプトのパシャ、40カラット。
- カリナン、3025カラット。
- エクセルシオール、イェーガースフォンテン、969 カラット。
図13.歴史的なダイヤモンドの例。
80ページを参照。
[81]
第7章
板材、炭化ケイ素、および黒鉛
透明なダイヤモンドに見られる黒い内包物はグラファイトです。モアッサンは、そのような斑点のある透明なダイヤモンドを粉砕し、ダイヤモンドが燃え始める温度よりはるかに低い温度まで酸素中で加熱したところ、粉末の灰色がかった色合いが消え、顕微鏡下で黒い斑点が見られないことを発見しました。また、結晶が十分に発達したダイヤモンドとグラファイトの中間形態と考えられるものも存在します。これらは「ボアート」と「カルボナード」です。ボアートは結晶が不完全なダイヤモンドで、透明な部分がなく、宝石としては役に立ちません。ショットボアートは球状の塊としてよく見られ、あらゆる色があります。通常のボアートは非常に硬いため、[82] 岩盤掘削に用いられ、粉砕すると他の石の切断や研磨に利用される。カルボナードはブラジルの用語で、さらに結晶化度の低い炭素を指す。硬度は同程度で、多孔質の塊や、時には2オンス(約57グラム)以上の重さになる黒い塊状の小石として産出する。
ダイヤモンドを燃やした後に残る灰は、必ず鉄を主成分としており、ダイヤモンドの最も一般的な色は、完全に透明でない場合、最も淡い「オフカラー」からほぼ黒まで、さまざまな茶色と黄色の色合いを示します。これらの変化は、ダイヤモンドが溶融鉄から分離したというモアッサンの理論(これについては後ほど詳しく説明します)を裏付けるものであり、また、異なる鉱山、さらには同じ鉱山の異なる場所から採れた石が互いに異なる理由も説明しています。キンバリー周辺の地域が鉄分に富んだ特徴で知られているという事実も、このことをさらに裏付けています。[83] また、鉄分を多く含む土壌は、ダイヤモンドが近くにあることを示す兆候の一つとして広く認識されている。
黒鉛
軟質炭素とダイヤモンドの中間に位置するのがグラファイトです。グラファイトとは、一般的に結晶質の炭素の一種で、塩素酸カリウムと硝酸の酸化混合物中で酸化グラファイトを形成します。このグラファイトは、反応の進行度に応じて、緑色から褐色、黄色、あるいはほとんど無色まで様々な色を呈します。グラファイトの密度は2.0から3.0まで様々で、一般的に結晶質です。グラファイトとダイヤモンドは、ほとんど区別なく混ざり合います。硬質グラファイトと軟質ダイヤモンドは、比重がほぼ同じです。その違いは、形成時の圧力の違いによるものと考えられます。
グラファイトの中には、[84] それらが形成された温度、またはその後さらされた温度を概ね確認するため。発芽グラファイトは、自然界でよく見られる形態で、適度な加熱で膨れ上がり、かさばる非常に軽い非晶質炭素の塊になります。モアッサンはキンバリーの青土でこれを見つけました。私の結果もそれを裏付けています。アーク炉または電気炉で単純に温度を上げることによって得られるグラファイトは発芽しませんが、高温で金属に炭素を溶解し、冷却時にグラファイトを分離させることによって形成されると、発芽する種類が現れます。発芽現象は簡単に示せます。数粒のグラファイトを試験管に入れ、約170℃まで加熱すると、グラファイトは著しく膨れ上がり、軽い非晶質炭素の形態で試験管を満たします。
グラファイトの酸化剤に対する耐性は、温度が高いほど高くなる。[85] 以前に曝された熱に対して耐性を持つようになる。発煙硝酸と塩素酸カリウムの混合物によって容易に侵食される黒鉛は、電気炉で高温に加熱することで耐性が向上する。
すでに述べたように、グラファイトには様々な形態があり、化学試薬に対する耐性にはばらつきがあります。濃硝酸に溶解するものもあれば、高濃度の硝酸と塩素酸カリウムの混合液でなければ溶解しないものもあり、しかもこの強力な薬剤を用いても、耐性の程度は異なります。モアッサン氏は、硝酸と塩素酸カリウムに対する耐性は、グラファイトが形成された温度に比例することを示しており、グラファイト試料のこの試薬に対する耐性から、その温度をある程度正確に推定することができます。
[86]
結晶化
ダイヤモンドは結晶学の等軸晶系に属し、最も一般的な形状は正八面体です。曲面や湾曲した縁を持つ結晶もよく見られます。双晶(マクル)も珍しくありません。ダイヤモンド結晶は一般的にすべての面が完全です。化学塩の人工結晶のように、支持体に付着した不規則な面や側面を示すことはほとんどなく、これはダイヤモンドが濃密な液体から結晶化したことを示すもう一つの証拠です。
添付の図(図14)は、天然ダイヤモンドの様々な結晶形態を示している。
図14.天然ダイヤモンドの結晶形態。
86ページを参照。
- 六角八面体(48個の不等辺三角形で囲まれた立体)の形をしたダイヤモンド。マスケリン教授によれば、この立体はダイヤモンドにおいてのみ、それ自体で存在する形態として現れる。
- 六角八面体形状のダイヤモンド[87] そして八面体。スダフリカより。
- 交差部を持つ正八面体形状のダイヤモンド。
第4位。ブラジル産のダイヤモンド。
第5位。キンバリー産のダイヤモンド。
第6位。ブラジル産のダイヤモンド。
7番。正八面体から湾曲した縁を持つ結晶が形成される様子を示す、双晶またはマクル結晶。
ダイヤモンドの結晶の中には、表面に正三角形が美しく刻まれているものがあり、それらは互いに絡み合い、大きさも様々である(図15)。顕微鏡で見ると、これらの模様は周囲の表面から鋭く切り取られた窪みのように見え、グスタフ・ローズは、これらの窪みはダイヤモンドが過去に初期燃焼にさらされた可能性を示していると考えた。ローズは、ダイヤモンドの表面に同様の三角形の条線が現れることを指摘した。[88] 吹き管の前で燃焼させた。この実験を透明なダイヤモンドで繰り返したところ、吹き管の前で燃焼させた際に顕微鏡で観察すると、表面には結晶に自然に現れるものとは異なる性質の三角形の模様が刻まれていることがわかった(図16)。人工的に作られた縞模様は非常に不規則で、はるかに小さく、密集しており、まるで燃焼中にダイヤモンドが三角形の破片となって剥がれ落ちたかのようである。一方、結晶に自然に現れる模様は、結晶化の力によって形成されたように見える。多くの化学化合物の結晶は、これら両方の原因によって縞模様が現れる。ミョウバンの結晶の表面を水で侵食すると幾何学的な模様が現れるが、結晶化の過程でも自然に現れる。
図15.ダイヤモンド結晶の自然な表面に見られる三角形の模様。
図16.ダイヤモンド結晶上に人工的に作られた三角形の模様。
88ページへ。
[89]
第8章
ダイヤモンドの物理的および化学的性質
言うまでもなく、ダイヤモンドはほぼ純粋な炭素であり、自然界で最も硬い物質である。
ダイヤモンドは、硬度に応じて760℃から875℃の温度まで空気中または酸素中で加熱されると、炭酸を生成して燃焼する。燃焼によって非常に軽い灰が残るが、これは鉄、石灰、マグネシア、シリカ、チタンからなり、結晶の形状を保っている場合もある。ボアートやカルボナードでは灰の量が4%に達することもあるが、透明な結晶ダイヤモンドでは0.05%を超えることはほとんどない。灰の成分の中で最も多いのは鉄である。
以下の表は温度を示しています[90] 酸素中での様々な種類の炭素の燃焼について:
°C
凝縮した炭素蒸気 650
砂糖から得られた炭素を電気炉で加熱したもの 660
人工黒鉛、一般的に 660
通常の鋳鉄から得られる黒鉛 670
青土由来の炭素、黄土色 690
青土由来の炭素、非常に硬く黒色 710
ダイヤモンド、ソフトブラジリアン 760
ダイヤモンド、硬いキンバリー 780
ブラジルのボート 790
キンバリー出身のボート 790
ボアトは非常に硬く、切断はほぼ不可能です。 900
硬度
ダイヤモンドの硬度は個体差が大きく、同じ結晶内でも部位によって切断や研磨に対する耐性が異なる。
[91]
ニューサウスウェールズ州インベレルで、美しい白色のダイヤモンドが発見されました。鉱山の豊富な産出量と石の白さから、大きな期待が寄せられました。最初にイギリスに届いたダイヤモンドは、南アフリカ産のダイヤモンドよりもはるかに硬かったため、当初は岩盤掘削以外には使い道がないのではないかと危惧されました。しかし、研磨器具の改良により難しさは解消され、現在では非常に貴重なものとなっています。
有名なコ・イ・ヌールは、現在の形にカットされる過程で、硬度に顕著な変化が見られました。黄色の欠陥の近くのファセットをカットする際、カットが進むにつれて結晶はどんどん硬くなり、通常の毎分2400回転の速度で6時間ミルを稼働させた後でも、ほとんど痕跡が残らないほどでした。速度を毎分3000回転以上に上げると、作業はゆっくりと進みました。石の他の部分は比較的[92] 最初は柔らかく、外側を切り取ると硬くなった。
ダイヤモンドの驚異的な硬度は、次の実験で示すことができる。円錐形の鋼鉄ブロックの平らな頂点にダイヤモンドを置き、その上に別の円錐形の鋼鉄ブロックを載せる。油圧で2つの鋼鉄ブロックを押し合わせると、ダイヤモンドはわずかにも損傷することなく、鋼鉄ブロックの中に押し込まれる。
私がキンバリーで行った実験では、圧力計は60気圧を示し、ピストンの直径は3.2インチだったので、絶対圧力は3.16トンでした。これは、12平方ミリメートルの表面積を持つダイヤモンドでは、1平方インチあたり170トンに相当します。
ガラス切断におけるダイヤモンドの使用については、ここでは詳しく述べる必要はないだろう。ダイヤモンドはガラスに比べて非常に硬いため、適切な大きさのダイヤモンドの破片を使えば、大工が板材から削り屑を削り取るように、ガラス板からカールを削り取ることができる。図(図17)は、ダイヤモンドで切断されたガラスの削り屑の一部を示している。
[93]
密度または比重
ダイヤモンドの比重は通常3.514から3.518の範囲で変化します。比較のために、炭素の様々な種類と選別台で見つかる鉱物の比重を表にまとめました。
特定の
重力。
非晶質炭素 1.45 – 1.70
硬質ガスコークス 2.356
硬質グラファイト 2.5
珪岩と花崗岩 2.6
ベリル 2.7
雲母 2.8
角閃石 3.0
ボート 3.47 – 3.49
カルボナード 3.50
ダイヤモンド 3.514 – 3.518
ガーネット 3.7
コランダム 3.8
ジルコン 4.4
重晶石 4.5
クロムとチタン鉄鉱石 4.7
磁鉄鉱 5.0
[94]
銀とタリウムの複硝酸塩という物質は、常温では固体ですが、75℃で液化し、比重は4.5になります。水と混合することで、密度を任意の値まで下げることができます。
この液体を約3.6の密度に希釈したガラスセルに、上記の鉱物の破片を入れると、密度が3.6より低いものはすべて表面に浮き上がり、密度の高い鉱物は沈みます。ここで、液体の密度がダイヤモンドの密度になるまで、絶えずかき混ぜながら少量の水を注意深く加えると、異質な混合物は3つの部分に分離します。グラファイト、石英、ベリル、雲母、角閃石は表面に浮き上がり、ガーネット、コランダム、ジルコンなどは底に沈み、ダイヤモンドは液体の真ん中に浮かびます。プラチナ製のランディングネットで泳いでいるものをすくい取って1つの皿に入れることができます。同じネットで[95] ダイヤモンドを分離して別の容器に移し、底部のふるいを持ち上げることで重鉱物を取り除いて3つ目の容器に移します。この実験の説明にかかる時間よりも短い時間で、異種混合物からダイヤモンドを正確に分離することができます。
表からわかるように、ダイヤモンドの密度は、狭い範囲内で多少ばらつきがあります。しかし、時折、これらの数値を超えるダイヤモンドも存在します。その例を挙げましょう。同じ密度の液体が入った試験管に、選別された3つのダイヤモンドを入れます。1つは表面に浮き上がり、もう1つはどこに沈むべきか分からず、選別液の温度が上下するにつれて上下を繰り返しながら浮遊し、3つ目は底に沈みます。液体の温度を1~2度下げると密度がわずかに上昇し、3つすべてが表面に浮き上がります。
[96]
ダイヤモンドの燐光
しばらく太陽光に当たると、多くのダイヤモンドは暗い部屋で光ります。中には蛍光を発し、日光の下で乳白色に見えるダイヤモンドもあります。真空中で高電圧の電流を流すと、ダイヤモンドは様々な色の燐光を発し、南アフリカ産のダイヤモンドの多くは青みがかった光を放ちます。他の産地のダイヤモンドは、鮮やかな青、アプリコット色、淡い青、赤、黄緑、オレンジ、淡い緑の光を発します。最も燐光を発するダイヤモンドは、太陽光の下で蛍光を発するものです。筆者のコレクションにある美しい緑色のダイヤモンドは、良好な真空中で燐光を発すると、ろうそくとほぼ同じくらいの明るさになり、その光線で簡単に読書ができます。しかし、ダイヤモンドが家庭用照明として使えるようになるには、まだ時間がかかりそうです。放出される光は淡い緑色で、白っぽくなり、スペクトルが強い場合は、明るい線が見られます。[97] λ 5370 の緑色、λ 5130 の緑がかった青色、λ 5030 の青色のものがそれぞれ 1 つずつあります。マスケリン教授が所有する美しいダイヤモンド結晶のコレクションは、虹のほぼすべての色で燐光を発し、さまざまな面が異なる色合いで光ります。赤色に燐光を発するダイヤモンドは、一般的に連続スペクトルで黄色のナトリウム線を示します。赤みがかった黄色の燐光を発するブラジル産ダイヤモンドのスペクトルで、イットリウムに特徴的なシトロン線を検出しました。
ダイヤモンドが燐光を発する原因となる光線は、紫外線領域に多く含まれています。紫外線照射下でのこの燐光を分かりやすく示すには、強力な紫外線源を用意し、その前にウィレマイト、フランクリン石、方解石など、様々な色に燐光を発する鉱物で構成された模様を配置します。これらの鉱物と紫外線ランプの間に薄いガラス板を挟むと、その鮮やかな輝きは完全に消えます。
[98]
ここで、ダイヤモンドの奇妙な性質に注目したいと思います。一見すると、この石の永続性と不変性を否定するように思えるかもしれません。リン光の原因は、負極から被検査体の表面に激しく叩きつけられる電子の衝撃と何らかの形で関連していることが確認されています。この衝撃のエネルギーは非常に大きく、プラチナやイリジウムに照射すると、金属が実際に溶けてしまいます。このようにしてダイヤモンドを放射性物質管内で照射すると、驚くべき結果が生じます。リン光を発するだけでなく、変色し、やがて表面が黒くなります。数分で黒くなるダイヤモンドもあれば、変色に1時間以上かかるダイヤモンドもあります。この黒化は表面的なもので、通常の洗浄方法では変色を取り除くことはできませんが、ダイヤモンドパウダーで磨くとすぐに消えます。[99] 一般的な酸化剤は、色を回復させる効果はほとんど、あるいは全くない。
図17.ダイヤモンドカットガラスと削り屑。
図18.レントゲン線で見たダイヤモンド。
A. ゴールドフレームのブラックダイヤモンド。B
. ピンクデリーダイヤモンド。C
. B. の模造ペースト。
98ページを参照。
分子衝撃を受けたダイヤモンドの表面に現れる暗色の被膜は、グラファイトであることが証明されました。モアッサン氏は、このグラファイトは酸化剤に対する耐性が非常に高いため、3600℃より低い温度では形成されなかったことを示しました。
したがって、猛烈な速度でダイヤモンドに衝突する電子は、表面層をアーク放電の温度まで上昇させて黒鉛に変化させる一方、ダイヤモンドの質量と熱伝導率によって全体の温度は十分に低く保たれ、管は触ってもほんのり温かい程度にしか感じられないことが明らかである。
銀でも同様の現象が起こり、銀の表面層は全体が温かくなる程度で赤熱状態になることがある。
[100]
ダイヤモンドからグラファイトへの変換
グラファイトをダイヤモンドに変換することはできませんが、ダイヤモンドをグラファイトに変えることは可能です。透明なダイヤモンドの結晶を2本の炭素棒の間に挟み、ダイヤモンドを挟んだ2本の棒を近づけて弧を描きます。するとダイヤモンドの温度が急速に上昇し、炭素の蒸発点である3600℃に近づくと、分解して膨張し、黒くて価値のないグラファイトに変化します。
摩擦発光
摩擦すると光を発する鉱物がいくつかあります。1663年、ロバート・ボイル卿は王立協会で論文を発表し、その中で、摩擦発光を顕著に示していたダイヤモンドを用いたいくつかの実験について述べました。摩擦発光体の例としては、閃亜鉛鉱(硫化亜鉛)や人工鉱物などが挙げられます。[101] 閃亜鉛鉱は、天然の硫化物よりも摩擦に対する反応性がさらに高い。[6]
ニューヨークの著名な鉱物学者の妻であるクンツ夫人は、おそらく最も驚くべき燐光を発するダイヤモンドを所有している。この驚異的なダイヤモンドは、小型の懐中電灯を当てると数分間暗闇の中で燐光を発し、布にこすりつけると長い燐光の筋が現れる。
ダイヤモンドの吸収スペクトル
ウォルターは、ダイヤモンドに光線を通し、分光器で調べたところ、1カラット以上の無色のブリリアントカットダイヤモンドすべてに、波長4155(紫色)の吸収帯があることを発見した。[102] このバンドは不純物によるものとし、サマリウムが原因である可能性を示唆している。さらに、紫外線領域では写真撮影によって3つのより微弱な線が検出された。
屈折率
しかし、ダイヤモンドが非常に高く評価されているのは、その硬さというよりも、むしろその光学特性によるものです。ダイヤモンドは自然界で最も屈折性の高い物質の一つであり、最も高い反射率も持ち合わせています。ダイヤモンドのカットでは、これらの特性が利用されます。ブリリアントカットの場合、下側のファセットは、光が24°13′の角度で入射するように傾斜しており、この角度では入射光はすべて完全に反射されます。適切にカットされたブリリアントカットは、テーブルとキューレットが対向する中央の小さな部分を除いて、透過光では不透明に見えます。石の前面に当たる光はすべてファセットで反射され、ダイヤモンド内部に入射する光は反射されます。[103] 内部表面から放出された光が、空気中に放出される際に屈折して様々な色に変化し、稲妻、輝き、そしてきらめきを生み出す。これらの特徴において、ダイヤモンドは他のあらゆる宝石を凌駕する。
以下の表は、ダイヤモンドおよびその他の物質の屈折率を示しています。
D線の屈折率
クロム酸鉛 2.50~2.97
ダイヤモンド 2.47~2.75
リン 2.22
硫黄 2.12
ルビー 1.78
タリウムガラス 1.75
アイスランドのスパール 1.65
トパーズ 1.61
ベリル 1.60
エメラルド 1.59
フリントガラス 1.58
石英 1.55
カナダバルサム 1.53
クラウングラス 1.53
蛍石 1.44
氷 1.31
[104]
ダイヤモンドと同じ屈折率を持つ液体を探し求めましたが、徒労に終わりました。そのような液体があれば、石を浸すと透明な部分は完全に消え去り、最高級の石にもしばしば見られる欠陥や黒い斑点といった醜い部分がそのまま残るため、商人にとって非常に貴重なものとなるでしょう。
ダイヤモンドと偏光
複屈折を示さないダイヤモンドは、偏光に対しては作用しないはずです。しかし、よく知られているように、そのような作用を示さない透明な物体が不規則な歪みを受けると、複屈折を示すようになり、偏光器では、結晶が存在する張力状態に応じて、多かれ少なかれ明確なパターンで配置された鮮やかな色によって歪みの存在が明らかになります。私は何百ものダイヤモンド結晶を偏光下で調べましたが、ごくわずかな例外を除いて、色はそれらの結晶がさらされている歪みの大きさを示しています。[105] 偏光子を用いると、最もよく見られる黒い十字は結晶内部の特定の点を中心に回転します。この点を高倍率で観察すると、わずかな欠陥、まれに微細な空洞が見つかることがあります。この空洞には高圧のガスが充填されており、ガスが脱出しようとする力によって石に歪みが生じます。既に述べたように、この方法によって、偉大なカリナン・ダイヤモンドは相当な内部応力と歪みの状態を明らかにしました。
内部の緊張が非常に強いため、ダイヤモンドは地表に到達して間もなく爆発することも珍しくなく、鉱夫のポケットの中や温かい手に握られている間に破裂した例もある。大きな結晶は小さなものよりも破裂しやすい。貴重な宝石がこのようにして破壊された例もあり、抜け目のないディーラーは、責任感のある顧客にダイヤモンドを扱わせたり、温かいポケットに入れて持ち運ばせたりすることに抵抗がないという噂もある。[106] 鉱山から採掘されたばかりの大きな結晶。爆発事故を防ぐため、一部の業者は大きなダイヤモンドを生のジャガイモに埋め込んで、イギリスへの安全な輸送を確保する。
多くのダイヤモンドが偏光に対して示す異常な作用は、熱によって誘発されるものではなく、圧力によって容易にダイヤモンドに与えることができる。これは、歪みが急激な冷却によってではなく、急激な圧力低下によって生じたことを示している。
この特異性を図示することは、難しいだけでなく、時には非常に費用がかかる。難しいのは、油圧プレスの顎の間に挟まれたダイヤモンド結晶の像をスクリーンに投影する必要があり、照明光は繊細な光学偏光装置を通さなければならないからである。費用がかかるのは、完全に透明な結晶しか使用できず、そのような結晶は圧力が上昇すると粉々に砕けてしまうことがあるからである。最初はスクリーンに色は見えず、結晶は[107] 複屈折性を持つ結晶。しかし、プレス機のハンドルを動かすと結晶にわずかな力が加わり、スクリーン上の色が瞬時に変化して複屈折現象が示される。ハンドルをもう一度動かすと色が鮮やかになり、さらに強く動かすと結晶が耐えきれなくなり、粉々に砕け散る。
ダイヤモンドとレントゲン線
このダイヤモンドは別の点でも注目に値する。レントゲン線に対して極めて透明であるのに対し、模造ダイヤモンドに使われる高屈折ガラスは、レントゲン線に対してほぼ完全に不透明である。私は写真乾板の上で、31.5カラットのローズピンク色の大きなデリーダイヤモンド、23カラットのブラックダイヤモンド、そしてピンクダイヤモンドのガラス模造品(図18)を数秒間X線に露光した。現像してみると、ダイヤモンドがレントゲン線を遮っていた部分の痕跡は、[108] 強い反射が見られ、ほとんどの光線が透過しているのに対し、ガラスは実質的に不透明であることがわかる。この方法によって、模造ダイヤモンドと本物の宝石を容易に区別することができる。
ラジウムがダイヤモンドに及ぼす影響
ラジウムから放出されるβ線は、放射性物質管内の負の電子の流れと似た性質を持つため、ダイヤモンドにも同様の変化をもたらすかどうかを確かめることは興味深いことであった。ダイヤモンドはβ線の影響で発光し、砕いたダイヤモンドを厚紙や金属片に接着すると、シンチレーションスコープの優れたスクリーンとなり、硫化亜鉛とほぼ同等の性能を発揮する。無色のダイヤモンド結晶を臭化ラジウムに埋め込み、12か月以上そのまま放置した。その後、それらを調べたところ、ラジウムの影響で青緑色に変色しており、「ファンシーストーン」としての価値が高まっていた。
この色は持続性があり、浸透します[109] 地表下に存在する。濃硝酸や塩素酸カリウム中で長時間加熱しても影響を受けず、赤くなるまで加熱しても放出されない。
ラジウムとの長時間の接触がダイヤモンドに放射能特性をもたらしたかどうかを調べるため、6つのダイヤモンドを写真乾板に載せ、数時間暗所に保管した。すべてのダイヤモンドが感光板を黒く変色させ、放射能を示した。その変色度はダイヤモンドによって異なった。緑色の変色と同様に、放射能は過酷な処理後も持続した。このことから、放射能は単にラジウムから放出された電子や放射線が隣接する物体の表面に付着することだけではなく、表面下の層に関わる性質であり、変色と同様に、おそらくラジウム臭化物に12ヶ月間埋もれていた間にダイヤモンドが経験した激しい分子励起と密接に関係していることが証明される。
着色されたダイヤモンド[110] ラジウムを含み、強い放射能を持つようになったダイヤモンドを、暗室でゆっくりと加熱し、鈍い赤色に変色させた。目視できる直前に、かすかな燐光が石全体に広がった。冷却してダイヤモンドを調べたところ、色も放射能も著しく損なわれていないことがわかった。
炭素の沸点と融点
物質の臨界点は平均して絶対沸点の1.5倍である。したがって、炭素の臨界点は約5800°Abであるはずである。しかし、これまでに調べたすべての元素において、絶対臨界温度を臨界圧力で割った値は2.5を下回ることはなく、これはジェームズ・デュワー卿が水素について見出した値とほぼ同じである。したがって、これを受け入れると、最大臨界圧力は次のようになる。すなわち、2320気圧である。
5800° Ab。
CrP
= 2.5、またはCrP =
5800° Ab。
2.5
、
または2320気圧。
[111]
炭素とヒ素は、沸点よりも高い融点を持つ唯一の元素であり、化合物の中では炭酸とフッ化ケイ素が同様の性質を持つ唯一の物質です。ヒ素の融点は絶対沸点の約1.2倍です。炭酸とフッ化ケイ素の融点は沸点の約1.1倍です。これらの比率を炭素に適用すると、炭素の融点は約4400℃になります。
したがって、以下のデータを仮定します。
沸点 3870° Ab。
融点 4400°
臨界温度 5800°
臨界圧力 2320 Ats。
沸点と臨界点のデータから計算されるランキン式またはファンデルワールス式は次のようになります。
log. P = 10·11 – 39120/T、
[112]
そして、この式は、4400°Abの温度に対して、融点圧力として16.6Atsという圧力を与える。この式の計算結果は表の形で示されている。
温度 プレッシャー
アブ。 アッツ。
3870° 1.00 沸点。
4000° 2.14
4200° 6.25
4400° 16.6 融点。
4600° 40.4
4800° 91.2
5000° 193
5200° 386
5400° 735
5600° 1330
5800° 2320 臨界点(1平方インチあたり15トン)。
[113]
図19.炭素の蒸気圧曲線
したがって、これらの概算から推論すると、5800°Abを超える温度では、いかなる圧力でも炭素蒸気は液体の形をとることはないが、4400°Abでは、17気圧を超える圧力で一部を液化するのに十分である。これらの極値の間では、蒸気圧の曲線は、添付の図に示すように対数であると仮定される。対数式に現れる定数39120により、蒸発潜熱を計算できる。蒸気密度が正常であると仮定するか、蒸気中の分子をC2と仮定すると、[114] 12グラムの炭素を揮発させるには90,000カロリーが必要ですが、蒸気がC6のような凝縮分子であれば、 12グラムの炭素を揮発させるには30,000カロリーが必要です。後者の場合、1グラムの炭素を蒸発させるには2500カロリーが必要ですが、亜鉛のような物質の場合は約400カロリーしか必要ありません。
[115]
第9章
ダイヤモンドの起源
ダイヤモンドの起源に関する推測は、根気強い研究、特に高温を得るための改良された手段によって大きく進展した。この進歩は、主に故モアッサン教授の研究によるものである。
近年まで、炭素は完全に非揮発性で不融性であると考えられていましたが、電気の導入によって実験家が利用できるようになった巨大な温度は、炭素が規則を破るどころか、他の物質を支配するのと同じ法則に従うことを示しています。炭素は常圧で約3600℃の温度で揮発し、液化することなく固体から気体へと変化します。ヒ素など、常圧で液化せずに揮発する他の物質は、[116] 通常の圧力下では、温度に圧力を加えると容易に液化する。したがって、必要な温度に加えて十分な圧力を加えれば、炭素は液化し、冷却すると結晶化する。しかし、高温の炭素は非常に反応性の高い化学物質であり、大気中または酸素を含む化合物から酸素を取り込むと、酸化して炭酸となって飛び散る。そのため、炭素を不活性状態に保てない限り、熱と圧力は役に立たない。
鉄は溶融すると炭素を溶解し、冷却すると黒鉛として放出することが古くから知られている。モアッサンは、銀をはじめとする他のいくつかの金属も同様の性質を持つことを発見したが、炭素の溶解には鉄が最も適している。溶解する炭素の量は温度の上昇とともに増加する。
図20.モアッサンの電気炉。
116ページを参照。
ダイヤモンドを人工的に製造するには、まず純鉄(鉄を含まない)を選別する必要がある。[117] 鉄は硫黄、ケイ素、リンなどから作られ、それを砂糖から作られた純粋な木炭とともに炭素るつぼに詰めます。次に、るつぼを電気炉本体に入れ、40ボルトの圧力で700アンペアの電流を利用して、炭素電極の間にそのすぐ上に強力なアークを形成します(図20)。鉄は急速に溶けて炭素で飽和します。4000℃を超える温度(鉄が蝋のように溶けて雲のように揮発する温度)まで数分間加熱した後、電流を止め、まばゆい炎のるつぼを冷水の表面下に沈め、赤熱以下になるまで保持します。よく知られているように、鉄は液体から固体に変化する瞬間に体積が増加します。急激な冷却により鉄の外層が固まり、内部の溶融塊をしっかりと保持します。内部の液体が凝固する際に膨張すると、非常に大きな圧力が生じ、この圧力のストレスによって溶解した炭素が分離する。[118] 透明な形で現れる――確かに微細な顕微鏡レベルだが――それらはすべて、結晶構造や外観、色、硬度、光に対する作用など、天然の宝石と全く同じ、正真正銘のダイヤモンドである。
ここからが面倒な工程の始まりです。金属インゴットは、鉄が溶けなくなるまで熱い硝酸塩酸で腐食されます。残る大量の残留物は、主に黒鉛、半透明の栗色の炭素片、密度が3.0~3.5でダイヤモンドのように硬い黒色の不透明な炭素(実際にはブラックダイヤモンドまたはカルボナード)、そして結晶構造を示す透明で無色のダイヤモンドが少量含まれています。これらに加えて、使用した材料の不純物から生じる炭化ケイ素やコランダムが含まれる場合もあります。
残留物をまず濃硫酸で沸点まで数時間加熱し、硝酸粉末を慎重に加える。その後よく洗浄し、[119] 2日間、冷水で強フッ化水素酸に浸し、次に沸騰した酸に浸す。この処理の後、軟質グラファイトは消失し、ほとんど、あるいはすべてのケイ素化合物が破壊される。フッ化物を破壊するために再び熱硫酸を適用し、よく洗浄した残渣を、爆発を避けるため60℃を超えないように温めた最も強い硝酸と粉末塩素酸カリウムの混合物で攻撃する。この処理を6回または8回繰り返すと、すべての硬質グラファイトが徐々に溶解し、黒鉛酸化物、ダイヤモンド、およびより硬い炭酸塩とボアート以外はほとんど残らない。残渣を水酸化カリウムまたはフッ化カリウムで1時間融解し、水で煮沸し、再び硫酸で加熱する。この強力な処理に耐えるよく洗浄された粒子を乾燥させ、スライドに注意深く載せ、顕微鏡で観察する。多数の黒色ダイヤモンドの破片とともに、透明なものが見られる。[120] 無色の破片で、非晶質のものもあれば、結晶状のものもある。図21 B は、これらの結晶片の1つを示している。結晶の破片は多数存在するが、完全な結晶を見たことがないのは驚くべきことである。すべて粉々に砕けており、形成された際の強い圧力から解放された途端に破裂したかのようだ。この現象の特異な証拠がある。私が顕微鏡スライドに注意深く載せた人工ダイヤモンドの小さな破片が、夜中に爆発し、スライドを破片で覆った。モアッサンの人工ダイヤモンドの結晶は、作製後数週間で割れることがあり、作製後数週間、あるいは数か月後に割れたダイヤモンドの中には、微細な立方体で覆われた亀裂が見られるものもあった。この破裂の発作はキンバリー鉱山では珍しいことではないと説明した。これまでのところ、そのような人工ダイヤモンドはすべて顕微鏡サイズである。最大の人工ダイヤモンドでも直径1ミリメートル未満である。
図21.著者が溶融鉄から作製した人工ダイヤモンド。
図22.モアッサンの人工ダイヤモンド。
120ページを参照。
[121]
これらの人工ダイヤモンドは、吹き竿で炭酸ガスを吹き込む前に空気中で燃焼させて作られます。光沢、結晶構造、光学特性、密度、硬度において、天然ダイヤモンドと全く同じです。
いくつかの事例では、モアッサンは1つのインゴットから10個から15個の微細なダイヤモンドを分離した。これらのうち大きいものは長さ約0.75mmで、八面体は0.2mmである。
添付の図(図22 )は、モアッサンの著書『電気四輪』の図版から転載したものである 。
溶融鉄は炭素とともに、着色力を持つ他の物質も溶解します。青、緑、ピンク、黄色、オレンジのダイヤモンドはよく知られています。あるロットの鉄には、石を青く着色する不純物が含まれている場合があり、別のロットではピンク色の石ができやすく、また別のロットでは緑色の石ができやすいといった具合です。コバルト、ニッケル、クロム、マンガンといった、いずれも青色の地金に含まれる金属が、これらの色を生み出すのです。
[122]
ダイヤモンドの新たな形成
私は、上記の条件を満たすような圧力と温度を人工的に得る可能性について、長い間推測してきました。フレデリック・エイベル卿とアンドリュー・ノーブル卿は、火薬とコルダイトの燃焼ガスに関する研究で、密閉された鋼鉄製のシリンダー内で、1平方インチあたり95トンもの圧力と、4000℃もの高温を得ました。最近王立協会に提出された論文によると、アンドリュー・ノーブル卿は、密閉容器内でコルダイトを爆発させ、8000気圧、つまり1平方インチあたり50トンの圧力と、おそらく5400℃に達する温度を得ました。
つまり、ここでは炭素の液化に好ましい条件があり、爆発時間が反応が起こるのに十分な時間であれば、[123] 液体炭素が結晶状態で固化することを期待します。[7]
アンドリュー・ノーブル卿のご厚意により、爆発後に密閉容器内で得られた残留物の一部を処理することができ、粒状鉄が受けたのと同じ処理を施しました。数週間の根気強い作業の後、非晶質炭素、黒鉛、シリカ、[8]およびその他の構成要素[124] コルダイトの灰から、顕微鏡下で結晶粒子が識別できる残留物を得た。これらの粒子の一部は、結晶状の外観と複屈折から炭化ケイ素であり、その他は恐らくダイヤモンドであった。残留物全体を乾燥させ、過剰の二フッ化カリウム中で良好な赤熱で融解し、融解中に硝酸を5パーセント添加した。(以前の実験で、この混合物は炭化ケイ素を容易に侵食して溶解することがわかっていた。残念ながら、ダイヤモンドもわずかに侵食する。)洗浄と酸処理のすべての操作は、大きな白金るつぼでデカンテーションにより行った(硝酸と塩素酸カリウムによる予備攻撃は、硬質ガラス容器を使用した)。最終結果は洗浄して[125] 浅い時計皿に入れ、顕微鏡下で選別を行った。残渣を十分に洗浄した後、発煙硫酸で加熱し、洗浄してから、最も大きな結晶粒子を選び出してマウントした。
残存結晶が受けた処理から、化学者は、このような試練に耐えられるのはダイヤモンドだけだという私の意見に同意するだろう。熟練した結晶学の専門家に提出したところ、私の意見は裏付けられた。最大の結晶について言えば、ある著名な専門家はそれを「高い屈折率のために暗い境界を持つ八面体面を示すダイヤモンド」と呼んでいる。別の専門家は、同じダイヤモンド結晶について、綿密な調査の後、「その面の位置と角度、劈開、複屈折の欠如、および高い屈折率はすべて、八面体の形で結晶化したダイヤモンドの特性と一致すると安全に言えると思う」と書いている。[126] 残りの結晶も同様に高い屈折率を示しており、私には同じ特徴を示しているように見えた。
結晶の密度や硬度に関するさらなる証拠が得られていれば、より決定的な結論が得られただろう。しかし、私が既に述べたことから判断すると、これらの密閉容器爆発は、ダイヤモンドを人工的に生成する別の方法であることに疑いの余地はないと思う。
[127]
第10章
ダイヤモンドの自然形成
仮説は、問題の半分しか解明しないのであれば、ほとんど価値がない。鉄仮説をどこまで適用して火山パイプを説明できるか見てみよう。まず、これらのいわゆる火山噴火口は、火山管の通常の内容物である噴出岩やスコリア片などで満たされていないことを覚えておく必要がある。
人工ダイヤモンドの中には、細長い滴のような外観を呈するものがある。私は、ペースト状の液体が分離して冷却時に結晶化したような、まさに液滴のような外観のダイヤモンドを見たことがある。ダイヤモンドの中には、結晶化の兆候がほとんど見られないが、丸みを帯びた形状をしているものもある。[128] 液体炭素は、混ざり合わない別の液体の中に置かれると、結晶化する可能性がある。融点以上の温度で十分な時間保持された他の液滴は、隣接する液滴と合体し、ゆっくり冷却すると大きな完全な結晶の形に分離する。結晶化が始まった後に結合した2つの液滴は、よく見られる相互貫入双晶の形をとる可能性がある。
多くの状況から、化学者のダイヤモンドと鉱山のダイヤモンドは起源に関して奇妙なほど似ているという結論が導き出される。ダイヤモンドが青い地層の中でその場で形成されたのではないことは明らかである。その生成は、途方もない圧力の下、広大な深部で起こったに違いない。大きなダイヤモンドが地表に現れた時の爆発は、極度の緊張を示している。完全な結晶よりも破片やかけらとして発見されるダイヤモンドの方が多い。そして、これらのかけらや破片は、[129] 大きな結晶が砕け散ったものの、ぴったりと合う破片が見つかったのはたった1例だけで、しかもそれらは異なる層で発見された。この事実は、青い地色が結晶の真の母岩ではないという結論を示唆しているのではないだろうか?自然は結晶の破片を作ることはない。結晶の縁は今も鋭く、摩耗していないことから、結晶形成の場所は現在の場所からそれほど遠くなかったはずだ。おそらく、場所と時期の異なる多くの結晶化場所があったのだろう。そうでなければ、異なる鉱山から産出される宝石、あるいは同じ鉱山の異なる場所から産出されるダイヤモンドに、これほど特徴的な違いが見られるはずがない。
十分な深さでは[9]そこには、高圧・高温の溶融鉄の塊があり、炭素が溶解していた。[130] 冷えると結晶化する準備ができている。はるか昔、上からの冷却によって上層の地層に亀裂が生じ、そこから水が流れ込んだ。[10]は道を見つけた。白熱した鉄に到達すると、水はガスに変わり、このガスは急速に崩壊して通過した通路を侵食し、地表への最短出口を見つける必要性から、通路をますます垂直に溝状に削り込んでいく。しかし、溶融した鉄、あるいは赤熱した鉄の存在下では、蒸気は大量の水素ガスと少量の炭化水素を放出する。[11] あらゆる種類の液体、気体、固体。蒸気によって開始された侵食は他のガスによって継続されるだろう。パイプは、[131] 南アフリカは、このようにしてアウトになった。
サー・アンドリュー・ノーブルは、加圧下で火薬が爆発する鋼鉄製シリンダーのねじ栓が完全に完全でない場合、ガスが非常に勢いよく噴出し、高温になるため、金属に幅の広い溝が刻まれることを示しました。私の主張を説明するために、サー・アンドリュー・ノーブルは親切にも特別な実験を試みました。花崗岩のシリンダーに直径0.2インチ(小さな通気口ほどの大きさ)の穴を開けました。これを爆発室の栓とし、そこでコルダイトを点火し、ガスを花崗岩の通気口から噴出させました。圧力は約1500気圧で、噴出時間は0.5秒未満でした。噴出ガスと摩擦熱によって生じた浸食により、直径0.5インチ以上の溝が刻まれ、その経路に沿って花崗岩が溶けました。鋼鉄と花崗岩がこのように比較的[132] 適度なガス圧であれば、水素と水性ガスの破壊的な噴出が容易に想像できるだろう。それは輝緑岩や珪岩に自らの通路を刻み、抵抗する岩石から破片を引き剥がし、辺り一面を瓦礫で覆い、そして最後に、大噴出が収まると、自ら作ったパイプに水で満たされたマグマが流れ込み、岩石、鉱物、酸化鉄、頁岩、石油、ダイヤモンドがまさに魔女の大釜の中で激しくかき混ぜられるのだ。熱が弱まると、水蒸気は徐々に熱水に置き換わり、マグマの中を流れる熱水が、鉱物の破片の一部を今日の形に変えたのである。
噴火のたびにドーム状の丘が形成され、水と氷の浸食作用によってこれらの隆起部は削り取られ、元のパイプの痕跡はすべて消え去った。
私が説明したような行動は、必ずしも同時に起こる必要はありません。溶融した塊は多数あったはずです。[133] 炭素含有量の異なる鉄、様々な種類の着色物質、様々な速度で固化すること、そして長い地質学的時間の中で断続的に水と接触すること――こうした過程を経て、ダイヤモンドを含むパイプが形成されるには、数多くの噴火や隆起があったに違いない。そして、これらのダイヤモンドは、分布の少なさ、結晶構造、色合いの違い、色の純度、硬度、脆さ、そして張力状態といった特徴によって、自然の力によって刻まれた起源の物語を物語っている。未来の科学者たちは、今日よりもさらに正確に、この物語を解釈できるようになるかもしれない。
[134]
第11章
流星ダイヤモンド
南アフリカのダイヤモンド産業の物語はセンセーショナルだが、化学者の注意を引くのは全く別の側面だ。ダイヤモンドは鉱山から産出されるが、どのようにして鉱山に運ばれたのか?どのように形成されたのか?その起源は何なのか?
現存する誰よりもダイヤモンドに詳しいガードナー・ウィリアムズは、憶測にふけることをほとんど好まない。彼の魅力的な著書の中で、彼は率直にこう述べている。
「私はよく『ダイヤモンドの最初の結晶化に関するあなたの理論は何ですか?』と尋ねられますが、私の答えはいつも『私は理論を持っていません。17年間の思慮深い研究と実践的な調査を経て、提唱されてきたほとんどの理論を「馬車4台で通り抜ける」方が、何らかの理論に基づいた理論を提案するよりも簡単だと分かったからです。[135] 「反論の余地のないデータだ。」言えることはただ一つ、地球内部の深部に存在していた炭素が、何らかの未知の方法で、その黒く魅力のない外観から、これまで日の光を浴びた中で最も美しい宝石へと変化したということだけだ。」
ダイヤモンドに関するもう一つの説は、想像力を掻き立てる。ダイヤモンドは天からの贈り物であり、流星群によって地上にもたらされたと言われている。この説は、A. メイデンバウアーによって最初に提唱されたと私は考えている。[12] は、「ダイヤモンドは、地球形成の後期に隕石として落下した宇宙起源のものに違いない。ダイヤモンドの産地には、おそらく先史時代に落下したと思われる、あまりコンパクトではない隕石塊の残骸が含まれており、それらは落下した地表の抵抗力に応じて、多かれ少なかれ深く地中に浸透している。それらの残骸は空気にさらされると崩れ落ち、[136] 太陽の光と雨は、とうの昔に目立つ塊をすべて洗い流してしまった。閉じ込められていたダイヤモンドは川底に散らばったまま残され、繊細な光の母岩は洗い流されてしまったのだ。
この仮説によれば、いわゆる火山パイプは、巨大な隕石の衝突によって固い地球に開けられた穴に過ぎない。大きな隕石が穴を掘り、小さな隕石は落下時に崩壊してダイヤモンドをばらまいたというのだ。このような理論は奇妙に思えるかもしれないが、天からダイヤモンドが降ってくるという考えが不可能ではないことを示す事例は数多く存在すると言わざるを得ない。
隕石説を最も強く裏付ける証拠はアリゾナ州から得られている。ここアリゾナ州の広大な平原には、直径約5マイルの範囲に、1000~2000個の鉄の塊が散乱しており、その重量は0.5トンから数オンスまで様々である。これらの塊が隕石の一部であったことは疑いの余地がない。[137] 流星群の落下であったが、落下がいつ起こったのかを示す記録は残っていない。興味深いことに、隕石の大部分が発見された中心部付近には、直径約1.2キロメートル、深さ約180メートルの隆起した縁を持つクレーターがあり、巨大な鉄塊が地面に衝突して地中深くに埋まった場合に生じるであろう形状と全く同じである。これまでに合計10トンの鉄が収集されており、キャニオン・ディアブロ隕石の標本は多くのコレクターのコレクションに収められている。
熱心な鉱物学者であった故フット博士は、この隕石の断面を切断していたところ、工具が金属鉄よりもはるかに硬い何かに傷つけられていることに気づいた。彼は標本を化学的に調べ、その後まもなく科学界にキャニオン・ディアブロ隕石には黒と透明なダイヤモンドが含まれていると発表した。この驚くべき発見は後にモアッサン教授とフリーデル教授によって検証され、[138] モアッサン氏は、183キログラムのキャニオン・ディアブロ隕石を研究する中で、滑らかな黒色のダイヤモンドと、角が丸みを帯びた八面体状の透明なダイヤモンド、そして緑色の六角形のケイ化炭素結晶を発見した。隕石中にケイ化炭素が存在することは、隕石がかつて電気炉の高温にさらされたことを示唆している。この発見以来、隕石中のダイヤモンドの探索は世界中の化学者の注目を集めている。
図23のA、C、Dは、私がキャニオン・ディアブロ隕石から抽出した本物のダイヤモンドの写真を複製したものです。
図23.キャニオン・ディアブロ隕石から採取されたダイヤモンド。
138ページを参照。
大気の影響下では、鉄は急速に酸化して錆び、周囲の土壌を酸化鉄の赤色に染めるだろう。隕石由来のダイヤモンドは影響を受けず、土壌表面に残り、酸化によって天体起源の最後の証拠が消え去った後、無造作に発見されることになる。鉄の塊がまだ残っているということだ。[139] アリゾナに鉄鉱石が残っているのは、単に極度の乾燥気候と、鉄が地球上に存在してからの比較的短い期間によるものです。私たちはここで、地質時代には地球上のどこでも起こり得たであろう出来事の経過を目撃しているのです。
アリゾナではダイヤモンドが空から降ってきて私たちの感覚を惑わせたが、こうした宝石の落下は、通常の出来事というよりはむしろ自然の異常現象とでも言うべきものである。現代の科学者にとって、地球の組成と地球外物質の組成に大きな違いはない。鉱物ペリドットは、ほとんどの隕石に含まれる、地球外からの常連の訪問者である。しかし、ペリドットが地球上で形成された岩石の真の構成要素でもあることを疑う者はいない。分光器は、恒星と地球の元素組成がほぼ同じであることを示しており、また、隕石にも地球の元素が同程度含まれていることも示している。[140] 隕石の構成は、まるで天体そのもののようだ。実際、隕石には地球の地殻と同じ元素が含まれているだけでなく、それらが組み合わさって形成される鉱物も地球の地殻と同じなのだ。
私が行った観察と、実験室での経験から確かなことは、高温高圧下(地球の深部に存在する条件)の鉄は、長らく求められてきた炭素の溶媒として働き、炭素をダイヤモンドの形で結晶化させるということである。しかし、アリゾナ隕石をはじめとする他の隕石から得られる証拠からも確かなことは、宇宙空間の天体の間にも同様の条件が存在し、宝石を満載した隕石が星のように空から落下したことが一度ならずあったということである。
W. ブレンドン・アンド・サン社、印刷会社、プリマス
脚注:
[1]ケミカルニュース、第1巻、208ページ。
[2]パターソン氏は、現在「青土」と呼ばれるものを「石灰質の土」と呼んでいました。以前は「泥灰土」「青土」「青粘土」などとも呼ばれていました。
[3]キンバリー鉱山の元の名称。別名「コールズバーグ・コピエ」とも呼ばれていた。
[4]南アフリカにおけるダイヤモンドと金。T・ロイナート著。ヨハネスブルグ、1893年。
[5]ガードナー・ウィリアムズによれば、南アフリカのカラットは3.174グレインに相当する。ラティマー・クラークの『 メートル法およびその他の有用な尺度の辞典』では、ダイヤモンドのカラットは3.1683グレイン=0.2053グラム=4ダイヤモンドグレイン、1ダイヤモンドグレイン=0.792トロイオングレイン、151.5ダイヤモンドカラット=1トロイオンスに相当するとされている。
ウェブスター国際辞典によると、ダイヤモンドのカラットは3⅕トロイオンスに相当する。
オックスフォード英語辞典によると、カラットは元々1オンスの1/144、つまり3⅓グレインだったが、現在は約3⅕グレインに相当するものの、時代や場所によって若干の差が ある。
センチュリー辞典によると、ダイヤモンドのカラットは約3⅙トロイオンスに相当し、1877年にロンドン、パリ、アムステルダムの宝石商の組合によってカラットの重量が205ミリグラムに定められたとされています。これにより、カラットは3.163トロイオンスに相当します。フランスでは、ダイヤモンドやその他の貴石の売買において、200ミリグラム(3.086トロイオンス)の重量を表すために「メトリックカラット」という用語を使用し、それ以外の重量を表すためにカラットという言葉を使用することを禁止する法律が可決されています。
[6]人工摩擦発光閃亜鉛鉱:
炭酸亜鉛 100個の部品
硫黄の花 30インチ
硫酸マンガン 0.5パーセント。
蒸留水と混ぜ合わせ、弱火で乾燥させる。ルーテッドるつぼに入れ、2~3時間、鮮やかな赤色になるまで加熱する。
[7]1880年、ジェームズ・デュワー卿は、王立研究所での金曜夜の講演で、外部のアークで加熱された炭素管の内部温度が、酸素水素炎の温度よりも高いことを証明する実験を示した。彼は炭素管の中に少量のダイヤモンド結晶を入れ、酸化を防ぐために水素ガスを流し続けながら、電気炉で管の温度をアークの温度まで上げた。数分後、ダイヤモンドは黒鉛に変化した。一見すると、これはダイヤモンドがアークの温度以上の温度では生成されないことを示しているように思える。しかし、上述の理由から、極めて高い圧力下では結果は異なる可能性が高い。
[8]シリカは球状で、形状は完璧で透明であり、ほとんどが無色であったが、中にはルビー色のものもいくつか混じっていた。コルダイトに5パーセントのシリカを加えた場合、密閉容器爆発の残渣には、これらの球状粒子がはるかに多く含まれていた。
[9]地表からほんの数マイル下の場所では、1平方インチあたり15トンの圧力が存在するだろう。
[10]アフリカのこの地域のかなりの部分がかつて水没していたことを示す証拠は数多くあり、キンバリーでは、一見手つかずの青い地層から淡水貝が発見されている。
[11]キンバリー鉱山近くの井戸に掘られた水には、パラフィンが混入している場合があり、サー・H・ロスコーは「青い土」から固体炭化水素を抽出した。
[12]『ケミカル・ニュース』第61巻、209ページ、1890年。
転写者注
明らかな誤植や句読点の誤りは、本文中の他の箇所との慎重な比較と外部資料の参照を経て修正しました。
本文中のスペルミスや、不整合な用法、古風な用法はすべてそのまま残されています。例えば、unfrequent、clayey、friable、slaty、imbed、stoped、peculation、situateなどです。
目次において、索引ページ番号「145」が「141」に変更されました。
索引では、「Colesberg Copje」が「Colesberg Kopje」に、「DeBeers」が「De Beers」にそれぞれ置き換えられています。
*** プロジェクト・グーテンベルク Eブック・ダイヤモンド終了 ***
《完》