钻石恒久远:地球极端环境下形成 见证了远古海洋历史

钻石恒久远:地球极端环境下形成 见证了远古海洋历史
2019年06月19日 08:59 新浪科技
科学家在一项高压高温实验中重现了含盐钻石的形成过程,表明地球上许多钻石都是在地幔挤压远古海床矿物质的过程中形成的。  科学家在一项高压高温实验中重现了含盐钻石的形成过程,表明地球上许多钻石都是在地幔挤压远古海床矿物质的过程中形成的。

  新浪科技讯 北京时间6月19日消息,据美国生活科学网站报道,人们经常说:“钻石是永恒的!”,因此它成为永恒爱情的象征。之所以这样认为或许是因为钻石是具有10亿多年历史的突变体岩石,它们在地球深层地幔经受了多次挤压压力和灼热温度的考验,但事实上钻石并不是人们所想象的那样神奇。

  不管怎样,一大块碳需要很长时间才能结晶形成一颗闪闪发光的钻石,事实上钻石形成时间太长了,以至于科学家对其如何形成的并不确定。一种流行理论认为,当海床板块层(海洋板块的一部分)在大陆板块之下研磨,期间会形成钻石。

  在这一过程中,大洋板块和海底所有矿物质都深入地幔之下几百公里深处,在比地球表面温度高数千倍的高温和高压条件下缓慢结晶。最终这些晶体与叫做“金伯利岩”的火山岩浆结合在一起,以钻石的形式出现在地球表面。

  支持这一理论的证据还可以在海洋矿物中发现,正是这些矿物形成了著名的蓝钻,例如:具有神秘蓝色的——“希望之钻”。蓝钻是地球上开采最深、最稀有、价格最贵的钻石之一,因此很难进行研究分析。最新的研究报告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结构——纤维状钻石,其内部有含盐沉积物。

  与大多数用于婚礼钻石不同的是,纤维状钻石布满少量盐、钾和其他物质,对于珠宝商而言,它们的商业价值不高,但是对于那些揭晓其地下起源的科学家来说,这是一种非常有研究价值的钻石。

  研究报告第一作者、澳大利亚麦考瑞大学迈克尔·福特斯(Michael Forster)在一份申明中称,有一种理论认为,保存在钻石内部的盐分来自海水,但无法进行测试。

  因此,福特斯和同事并未跟踪分析钻石的远古起源,而是试图在实验室里进行模拟实验,重建海底矿物下沉到地幔时发生的超高热、超高压反应。研究人员将海洋沉积物样本放在一个装有橄榄岩矿物的容器之中,橄榄岩是一种火山岩,广泛存在于人们认为钻石形成的地球深处。然后,他们将混合物暴露在模拟地幔的超高温、超高压环境中。

  研究人员发现,当混合物承受4-6吉帕压力(平均海平面大气压40000-60000倍),温度达到800-1100摄氏度时,橄榄岩将形成具有纤维钻石类似属性的盐晶体。换句话讲,当远古海床滑入地幔深处“坩埚”中,碰撞作用将为钻石形成创造完美的条件,用纯碳制成、不含任何沉淀物的钻石也可以使用该方法制造。

  福特斯说:“我们知道,在钻石形成的过程中其周围必然存在某些含盐液体,现在我们已证实,海洋沉积物符合该条件。该实验还制造出对金伯利岩形成至关重要的矿物质,在火山爆发期间,钻石通常会附着在金伯利岩表面。”

  因此,钻石可能见证了地球远古海洋的历史,它是在地球极端环境下形成的。近期《自然》杂志发表研究报告称,钻石中含有微量发光矿物质,很可能源自46亿年前一次中子星碰撞事件的,当时太阳系下了一次“珠宝雨”。(叶倾城)

海床矿物
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