钻石恒久远:地球极端环境下形成 见证了远古海洋历史
根据美国生命科学网站,人们经常说,“钻石是永恒的!”因此,它成为永恒爱情的象征。也许这是因为钻石是具有十亿多年历史的变异岩石。在地球的深部地幔中,它们经历了多次压缩压力和灼热温度,但事实上钻石并不像人们想象的那么神奇。
无论如何,大块碳需要很长时间才能结晶成闪亮的钻石。事实上,这颗钻石花了很长时间才形成,所以科学家不确定它是如何形成的。一种流行的理论认为,当海底板块层(海洋板块的一部分)在大陆板块下被研磨时,钻石将在此期间形成。
在这个过程中,海洋板块和海底的所有矿物都深入地幔数百公里,在比地球表面温度高几千倍的高温高压条件下慢慢结晶。最终,这些晶体与被称为“金伯利岩”的火山岩浆结合,以钻石的形式出现在地球表面。
支持这一理论的证据也可以在海洋矿物中找到,海洋矿物形成了著名的蓝钻,如神秘的蓝色“希望之钻”。蓝钻是地球上开采的最深、最稀有、最昂贵的钻石之一,因此很难进行研究和分析。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,研究人员观察到了一种更常见的岩石结构——纤维状钻石,内部有含盐沉积物。
与大多数婚礼钻石不同,纤维状钻石富含少量的盐、钾和其他物质,对珠宝商来说没有很高的商业价值,但对揭示其地下来源的科学家来说却有很大的研究价值。
澳大利亚麦格理大学的迈克尔·福斯特是这项研究的第一作者,他在一份声明中说,有一种理论认为钻石中储存的盐来自海水,但无法测试。
因此,fortes和他的同事没有追踪和分析钻石的古代起源,而是试图在实验室进行模拟实验,重现海底矿物沉入地幔时发生的超高热和超高压反应。研究人员将海洋沉积物样本放入装满橄榄岩矿物的容器中,橄榄岩矿物是一种广泛存在于地球深处的火山岩,钻石被认为是在这里形成的。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,当混合物受到4-6千兆帕斯卡(平均海平面大气压力的40,000-60,000倍)的压力,温度达到800-1100摄氏度时,橄榄岩将形成盐晶体,其性质与纤维钻石相似。换句话说,当古老的海底滑入地幔深处的“坩埚”时,碰撞将为钻石的形成创造完美的条件。用这种方法也可以制造出由纯碳制成的没有任何沉淀物的钻石。
Fortes说:“我们知道,在钻石形成的过程中,钻石周围一定有一些盐水。现在我们已经确认海洋沉积物符合这一条件。该实验还生产了对金伯利岩形成至关重要的矿物。火山爆发时,钻石通常会附着在金伯利岩的表面。
因此,钻石可能见证了地球古代海洋的历史,这些海洋是在地球的极端环境中形成的。《自然》杂志最近发表的一份研究报告称,钻石中含有微量的发光矿物,这可能源于46亿年前的一次中子星碰撞,当时太阳系中有一场“珠宝雨”。
下一篇:释绍嵩简介及代表作