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摘要:科学家在高压、高温实验中重建了含盐的钻石矿床,这表明地球上的许多钻石是在地幔压碎古代海底矿物时形成的。最终,这些晶体与被称为金伯利岩的火山岩浆混合,并以钻石的形式喷发到地球表面。他补充说,同样的实验也产生了金伯利岩形成的关键矿物,在火山爆发期间,钻石通常会在上面搭便车到达地球表面。
据说钻石是永远的——可能是因为“钻石是亿万年前的变异岩石,在地球深部地幔中经受了无数次的挤压和灼热的温度”并没有同样的弹性环。
不管怎样,都需要很长时间,很长一段时间,一大块碳结晶成一颗闪闪发光的钻石——事实上,很长一段时间,科学家们都不确定它们是如何形成的。一种流行的理论认为,在所谓的构造俯冲带,许多钻石是由海底板块(海洋板块的一部分)在大陆板块下面研磨而成的。在这一过程中,大洋板块和海底的所有矿物都会在数百英里的范围内潜入地幔,在那里,它们在比地表温度和压力大数万倍的高温和高压下缓慢结晶。最终,这些晶体与被称为金伯利岩的火山岩浆混合,并以钻石的形式喷发到地球表面。
对这一理论的支持可以在海洋矿物中找到,这些矿物赋予了蓝宝石——比如臭名昭著的(可能是被诅咒的)希望钻石——它们的标志性色调。然而,这些钻石是地球上最深、最稀有、最昂贵的钻石之一,因此很难研究。今天(5月29日)发表在《科学进展》杂志上的研究为钻石的海洋起源提供了新的证据。在这项研究中,研究人员观察了一种更为常见的岩石(被称为纤维状钻石)内部的盐渍沉积物。[照片中:隐藏在地球表面下的海洋]
不同于大多数钻石,最终成为婚礼用具,纤维状钻石上布满了少量的盐、钾和其他物质。它们对珠宝商来说价值较低,但对于那些希望发现其地下来源的科学家来说,可能更有价值。
“有一种理论认为,钻石中的盐分来自海洋海水,但无法进行测试,”迈克尔·弗斯特,澳大利亚麦格理大学(Macquarie University)的一位教授和这项新研究的主要作者在一份声明中说,
因此,除了追溯真正钻石的远古起源外,弗斯特和他的同事们试图在实验室里重新创造海底矿物俯冲到地球地幔时发生的超热、超压反应。研究小组将海洋沉积物样品放入一个装有橄榄岩矿物的容器中,橄榄岩是一种火山岩,广泛存在于人们认为形成钻石的深处;然后,研究人员发现,当混合物受到4到6吉帕(相当于海平面平均气压的40000到60000倍)的压力和1500到2000度之间的温度作用时,混合物将暴露在一种酷热和压力的混合环境中,这种情况与在地幔中发现的相似华氏度(800到1100摄氏度),形成的盐晶体的性质与纤维状钻石中的几乎相同。换句话说,当旧海床滑入地幔的深熔炉时,碰撞力为钻石的形成创造了完美的条件。(由纯碳制成的宝石钻石,不包括任何沉淀物,也可以通过这种方式制造。)
“我们知道,当钻石生长时,一定会有某种含盐的液体存在,现在我们已经确认海洋沉淀物符合要求,”弗斯特说。他补充说,同样的实验也产生了金伯利岩形成的关键矿物,在火山爆发期间,钻石通常会在上面搭便车到达地球表面。
因此,钻石可能真的是你手指上可以佩戴的远古海洋历史的一部分。如果这些宝石对你的口味来说太贵了,不要担心-你仍然可以穿上一件星球上的极端过去金戒指或白金戒指。根据《自然》杂志最近的一项研究,在这些常见的珠宝中,微量闪亮的矿物可能起源于46亿年前的一次史诗般的中子星碰撞,它确实在我们的太阳系上闪耀。
险恶的光芒:照片中13颗神秘的、被诅咒的宝石:深海奇观世界上最著名的岩石发表在《生命科学》杂志上
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