@ 2019.06.09 , 13:00

研究证实海洋被挤压形成了含盐钻石

人们说钻石恒久远——或许是因为“钻石是有着十亿年岁的变异岩石,在地球的地幔深处经历了几辈子的强压和炽热”而且还没被镶嵌在一样时髦的小戒指上。

无论如何,一大块碳要结晶成一颗闪亮的钻石都需要非常久的时间——事实上,久到科学家都不敢肯定它们是如何形成的。一个流行的理论就是许多钻石是在所谓的板块俯冲带,当海洋板块在大陆板块下方挤压时形成的。在这个过程中,海洋板块和所有海底的矿物质被挤压进数百英里深的地幔,在高温和是地球表面压力上万倍的压力下缓慢的结晶。最终,这些晶体混入火山岩浆中形成了所谓的金伯利岩,然后作为金刚石被喷发到了地球的表面。

赋予蓝钻标志性颜色的海洋矿物质中可以找到这一理论的证据支持,比如那颗臭名昭著的噩运蓝钻——“希望”。但是,这些是地球上发掘深度最深、最稀有并且最昂贵的钻石,使得研究起来困难重重。如今,发表在5月29日《科学进展》杂志上的研究为钻石来源于海洋提供了新证据。该研究的研究人员研究了一类更为常见的石头——纤维钻石(fibrous diamonds)中所储存的含盐沉积物。

不像大多数被镶嵌在钻戒上的钻石,纤维钻石上布满了盐、钾和其他沉积物的杂质。它们对珠宝商来说没太大的价值,但是对想要揭示它们来源的科学家来说却价值连城。

“曾有理论认为钻石中的盐是来自海水,但是没有经过证实,”澳大利亚麦考瑞大学的教授、这个新研究的第一作者Michaele Förster在一项声明中说道。

所以,由于无法追踪一颗钻石中的古代起源,Förster和他的同事们尝试在实验室里重现当海床矿物质挤压进地幔时所出现的超高热、超高压的反应。该团队将海洋沉积物样本放进了一个装有橄榄岩的容器中,橄榄岩是一种火山岩,广泛出现在人们所认为的钻石形成的深度;然后他们将混合物暴露在模拟地幔深处的高温和高压环境下。

研究人员发现,当混合物处于4到6吉帕(海平面平均气压的4万到6万倍)的压力下,并且温度处于800到1100摄氏度时,所形成的盐晶和在纤维钻石中发现的物质几乎一样。换句话说,当古老的海床陷进地幔的严酷考验后,挤压的力量为钻石的形成提供了完美的条件(由纯碳形成的、不含任何沉积物的宝石级钻石也能通过这个方式形成)。

“我们明白,在钻石形成的过程中肯定有某种含盐液体在附近,而现在我们已经确定了海洋沉积物符合这个条件,”Förster说。他补充表示同样的试验也制造出金伯利岩形成的关键矿物质,钻石通常会乘坐金伯利岩的顺风车在火山喷发期间抵达地球表面。

因此,钻石可能真的是你能戴在手指上的远古海洋历史片段。如果钻石对你来说太贵了,也别烦闷——黄金或者铂金同样也储存了极其遥远的一段地球往事。根据《自然》杂志上一篇近期研究文章,常见种类珠宝中微量的闪亮矿物质可能来源于46亿年前一场史诗级的中子星对撞,当时的太阳系真的下起了一场“珠宝雨”。

本文译自 Live Science,由译者 Diehard 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

赞一个 (3)