特征

博士后项目为科学家带来千载难逢的研究机遇


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Evan Smith(埃文·史密斯)专门从事钻石地质学研究,系统性地描述稀有钻石类型的内含物特征,填补了钻石形成以及钻石对于地球演变的意义方面的研究空白。 摄影:Siu Bo Wong Huang(黄兆博)/GIA

Evan Smith(埃文·史密斯)在 GIA 第一次接触到的大钻石,就令他印象深刻。

“曾经,我接触到的钻石都是尺寸很小、品质不高的钻石,”Smith(史密斯)说。2015 年,他开始在纽约的研究部门工作。 “能在私底下接触到各种各样的钻石,而且是价值连城的钻石,我非常兴奋,这在任何其他研究所都是不可能的。”

Smith(史密斯)的专长是研究钻石地质学,参与了 GIA 的 Richard T. Liddicoat(理查德·T.李迪克)博士后研究员项目。该项目于 2014 年创立,旨在纪念被公认为“现代宝石学之父”的 GIA 前院长。该项目为矿物学、地质学、物理学、材料科学以及其他宝石学相关学科的研究人员提供了使用 GIA 的宝石学数据和设备的机会,还可让他们进入实验室,近距离接触到稀有而罕见的大型宝石。 每个职位都根据研究人员的专长和兴趣量身定制,为他们提供研究钻石、有色宝石、珍珠和仪器开发相关基础问题的机会。

“通过这个项目,我们有机会引入一些出类拔萃、积极性高的学术研究人员,”GIA 研究与发展部主任 Wuyi Wang(王五一)博士说。 博士后研究人员将与 GIA 经验丰富的研究人员和宝石学家携手合作,共同探寻和研究送至 GIA 实验室的宝石。

GIA 一直致力于广泛地研究钻石和其他宝石的特征,“李迪克博士后研究员项目”就是其中的一部分。 为此,Liddicoat(李迪克)博士后研究员将开展富有创造性、独立性和发表价值的研究。同时,我们强烈建议他们与 GIA 科学家以及外部研究机构和大学展开合作。

Smith(史密斯)说,他有机会看到举世罕见的钻石,并向那些“常年观察和琢磨钻石,积累了丰富经验的专家们”学习,这很有可能让他能够”在可能被地质圈忽略的钻石地质学领域获得新突破”。

Evan Smith(埃文·史密斯):钻石内含物和解密地球形成的线索

Evan Smith(埃文·史密斯)来自加拿大多伦多附近地区,专门研究钻石地质学。他说,钻石地质学涵盖钻石于地球深处形成,到钻石运动至地表的多个过程的详尽信息。 作为一名地质学家,他通过钻石来了解地球是怎样形成的。

“钻石是地球深处形成的碳实体样本,从 46 亿年前到今天,在地球的演变过程中,碳都起着至关重要的作用,”他说道。 “这意味着,钻石记录了一系列的过程,如大陆的形成过程以及板块构造的开始过程。”

大学毕业后,他进入矿产勘探行业工作,寻找金矿、铜矿或其他商品的矿场。之后,他在加拿大北部的 Ekati 钻石矿工作,负责具体描述含钻母岩的不同特征。 在 GIA,他能研究到那些其他地方很难或是根本不可能接触到的钻石,因此,他开始对 GIA 的博士后研究项目饶有兴趣。

“钻石是地球上科学价值最高的矿物之一,但是,以研究为目的通常很难接触到钻石,因为它们都是非常贵重的宝石,”他说。 “大量钻石被送交至 GIA 进行鉴定,因此,这里经常能看到罕见而独特的钻石。”

Smith(史密斯)重点研究钻石中的内含物(随钻石一同带至地表的物质)。

“钻石生长时,有时会将处于地球深处的周围矿物或液态物质包裹进去。 我所指的地球深处,是地下 100 英里左右的位置,在某些情况下,甚至可能深达约 1798 英里的核幔边界区域,“他说。 “当钻石随火山喷发被带至地表,钻石本身就能保护其中的内含物,起到隔离的作用。 没有其他矿物能提供类似的地球深处原始样本。”

Smith(史密斯)目前致力于系统性地描述稀有钻石内含物的特征,以填补钻石形成和钻石对于地球演变的意义方面的研究空白。 他说,来 GIA 工作之前,他只能接触到一些小型且价值不高的钻石,而一些特别大且品质高的钻石的形成方式往往与之不同,十分独特。 在 GIA,他能接触到各种各样的钻石,因而有机会看到形成于不同地质条件的钻石。

Smith(史密斯)还在寻找钻石中的液态内含物,例如氮气、水、二氧化碳和甲烷,这些物质都为探寻地球深处的奥秘提供了线索。

“几年前,我曾经发现过含极少量液态氮内含物的钻石,这些钻石分布于至少三个不同的大陆。 这些氮是在巨大的压力下包裹进钻石的,因此,即使是常温也能呈液态,”他说。 “这些液体为探寻不同种类的钻石形成过程提供了线索,甚至还能揭示大气的形成和随时间而变化的过程。”

Smith(史密斯)说,要不是人们渴望钻石珠宝,他现在从事的钻石研究以及他所寻找的能揭示地球形成过程的蛛丝马迹都无从获取。

“正因为钻石是人们渴求的宝石之一,钻石才得以开采。 否则,钻石可能仍被岩石所包裹着,隐藏在河砾石之中,”他说。 “没人会去研究它们,也没人会发现藏在钻石里的地球奥秘。” 

Elena Sorokina(埃琳娜·索罗金娜)在工作台旁,手拿宝石样本托盘。
Elena Sorokina(埃琳娜·索罗金娜)着重研究以下理论:刚玉的成因和演变,晶体材料在自然环境中的矿物发展。 摄影:Kevin Schumacher(凯文·舒马赫)/GIA

Elena Sorokina(埃琳娜·索罗金娜):刚玉的成因和演变

Elena Sorokina(埃琳娜·索罗金娜)来自俄罗斯,2007 年毕业于位于莫斯科的俄罗斯国家地质勘探大学 (MGRI-RSGPU),并开始攻读 宝石学博士项目。 2009 年,她前往 Fedorovsky 全俄矿产资源研究所 (FGUP VIMS) 担任初级研究员,同时,继续攻读博士学位。 在 FGUP VIMS,她从事着经典矿物学家的工作,包括在地质勘探阶段研究矿床、研究矿石加工产品等。

2012 年,Sorokina(索罗金娜)进入俄罗斯科学院的费尔斯曼矿物博物馆(位于莫斯科)担任研究员。 在获得由德国学术交流中心 (DAAD) 授予的奖学金后,她前往德国美因茨约翰内斯古滕贝格大学 (Johannes Gutenberg University Mainz),在该校的宝石材料研究中心担任访问研究员(2013-2014 年),这是伊达尔-奥伯施泰因宝石研究所的活跃部分之一。 在美因茨大学,她的研究领域拓展至无创和微创技术,如激光剥蚀电感耦合等离子体质谱和各种光谱设备。

2015 年 9 月,Sorokina(索罗金娜)成为 GIA 卡尔斯巴德的博士后研究员,着重研究以下理论:刚玉的成因和演变,晶体材料在自然环境中的矿物发展。 她目前研究的领域包括地质运动时期的矿物结晶和/或再结晶、生长和提纯。

“GIA 为处于早期事业发展阶段的年轻科学家们提供了绝佳的机会,让他们展现出自身在开发具有竞争力的创新型研究方面必须具备的独立研究能力,”她说。 “所有设施和设备均可由位于纽约和卡尔斯巴德的 GIA 鉴定所提供,其中包括无创和微创技术,这是宝石研究领域的巨大优势。”

Sorokina(索罗金娜)主攻跨学科的研究领域——宝石学、矿物学、地质学、材料科学与工程学。

“GIA 提供了在该领域开展跨学科协同研究的绝佳条件,提供更多设施,方便开展研究和走向国际化,”Sorokina(索罗金娜)说。2016 年秋季,她离开 GIA,前往俄罗斯继续进行宝石学研究。

Aaron Palke(亚伦·保克)先磨光宝石材料的平面,再对其展开分析。
Aaron Palke(亚伦·保克)对 Yogo 和其他蒙大拿州蓝宝石的熔融内含物的研究证明,这些宝石是通过富铝低结晶岩的部分熔融形成的。 摄影:Kevin Schumacher(凯文·舒马赫)/GIA

Aaron Palke(亚伦·保克):应用矿物学和宝石形成

Aaron Palke(亚伦·保克)和许多致力于研究地球科学的科学家一样,曾经在夏天收集岩石,这一幕生动地印刻在脑海中。

“我最初是被蒙大拿州雄伟的山脉所吸引,我一直渴望与我的父亲收集矿物,”他说。 “所以很自然地,我想成为一名地质学家。”

Palke(保克)的博士学位专业是矿物学, 专攻光谱技术(尤其是核磁共振),并研究核磁共振时矿物在原子级别的结构。

在考虑下一步打算时,他得知了 GIA 的“李迪克博士后研究员项目”,并对此十分感兴趣。

“对那些和我有同样兴趣的人,这个项目是一个理所当然的选择,因为从本质上来说,宝石学属于应用矿物学领域,”他说。 “我在 GIA 主要从事的工作包括,利用微量元素化学和宝石内含物,来研究宝石的形成。 我一直使用 GIA 的 LA-ICP-MS 设备来分析宝石级刚玉中的独特微量元素,分析蓝宝石中的内含物,以研究这些矿床形成的地质条件。”

尤其是他对 Yogo 和其他蒙大拿州蓝宝石中熔融内含物的研究,证明了这些宝石是通过富铝低结晶岩的部分熔融而形成的。

Palke(保克)感谢 GIA 给了他宝贵的经验,让他能够更深入地了解宝石学信息,为他的职业生涯助力。 他说,他在 GIA 的时光为其在昆士兰大学和昆士兰博物馆的新职位奠定了坚实的基础,今年晚些时候,他将前往就职。

“就实验室设备、待研究样本和一起共事的优秀同事而言,没有任何地方能为年轻科学家们提供如此优厚的资源,”他说。

了解 Liddicoat Postdoctoral Research Fellowship(李迪克博士后研究员项目)的要求和申请程序,或发送电子邮件至 researchcareers@gia.edu,获取更多信息。

Amanda J. Luke(阿曼达·J.卢克)是 GIA 的高级公关经理。 她曾任《The Loupe》杂志编辑,现在是《GIA Insider》《Alum Connect》的编辑。