@ 2018.03.11 , 12:00

科学家首次在钻石里发现地球深处的矿物

科学家首次在钻石里发现地球深处的矿物
credit: 锐景创意

这是有史以来第一遭,科学家在地球表面发现了硅酸钙(CaSiO3)钙钛矿。它可能是含量第四丰富的地球矿物,但人类从未亲眼在大自然里见过它——因为当它到达地下650千米以上时,就会变得不稳定。

那么,它这次如何来到地表呢?原来,是搭了钻石裂片的顺风车。人们在南非库里南钻石矿里采集到这片钻石,地点距地表不足一千米。阿尔伯塔大学地球与大气科学系的地球化学家Graham Pearson表示,从未有人成功使这种矿物在地表保持稳定;只有当它被困在坚固容器(如钻石)里时,才能在地表保存下来。

据科学家估计,硅酸钙钛矿构成93%的下地幔;但在此之前,CaSiO3只是人们的猜测罢了。如今,我们终于亲眼见证了这种矿物。接下来,科学家将设法对它进行深入研究。

这块钻石仅0.031毫米厚,本身也是非常罕见的样本。研究人员表示,绝大多数钻石诞生于地下150-200千米处;但这块钻石却十分特殊,大约形成于地下700千米的深处。在那里,压强是海平面大气压的24万倍。正是这种高压形成了钻石,将CaSiO3困入其中,为它制造稳定的环境——在钻石缓缓升至地表时,这种矿物的晶格不会变形。

科学家能够透过钻石,以独特的视角研究地球的内部状况。其实,此次发现已经为我们揭晓了一些关于地幔形成的信息。Pearson表示,这个特殊样本显然说明了海洋地壳进入地球下地幔的循环过程,它为人们研究海洋地壳进入地球深处时的命运提供了重要证据。

研究人员打磨了钻石,对它进行光谱分析,以确认内部的矿物成分——没错,正是传说中的CaSiO3。接下来,英属哥伦比亚大学的研究人员将进行进一步研究,探究它的年代和起源。

本研究发表于《Nature》。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:MICHELLE STARR


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