研究发现钻石大部分由海床形成
據外媒報道,當年邁的 Rose 在《泰坦尼克號》影片結尾把“海洋之心”(實際上,拍攝過程中是用坦桑石來頂替的)扔進大海的時候,她可能只是把項鏈放回了原處。近日來自澳大利亞和德國的科研人員發現,許多鉆石在被地幔吞噬或開采之前都是以海底沉積物的形式存在。
鉆石通常被認為是地位、財富和浪漫的象征,近年來,隨著科學家們對它們了解越來越多,鉆石可能開始失去了一些神秘感。這些寶石可能比你想象的要常見得多,在地球深處新發現了 1 千億噸鉆石,太空中也漂浮著很多。它們被發現含有全新類型的冰,當然,實驗室制造的鉆石與天然鉆石幾乎沒有區別--這讓珠寶行業感到不屑。
而新研究進一步揭示了這些寶石的生命周期。長久以來,人們都知道鉆石是在地幔深處形成的,因為極高的熱量和壓力會將碳壓縮成閃亮的超硬晶體,然后通過火山活動被帶到地表。
其中一個特別的謎團是,在成為鉆石之前,這種材料一開始來自哪里。線索可以在“不純”纖維鉆石中找到--通過對微量的鈉、鉀或其他礦物質的追蹤。據了解,這些鉆石的形成速度往往比純鉆石要快得多,因此它們更容易捕捉到鉆石內部的樣品。
其中,鹽是一種常見的雜質,研究人員相信他們已經發現了原因--許多纖維狀鉆石似乎是由海底的物質構成的。
這項研究的主要作者 Michael Forster 表示:“有一種理論認為,困在鉆石內部的鹽分來自海洋海水,但無法進行測試。我們知道,在鉆石生成過程中,周圍一定存在某種含鹽量較高的液體,現在我們已經證實,海洋沉積物符合這一條件。”
研究小組通過將海洋沉積物樣本放入一個模擬地球深處高壓和高溫的容器內來驗證這一猜想。在混合物被煮之前,研究人員往里邊加入了地幔中最常見的巖石類型--橄欖巖樣品。
研究小組果然發現,類似那些在鉆石中發現的鹽開始在 4 至 6GPa 壓強和 800 至 1100°C溫度的環境下形成。這些條件可以在地表下 120 至 180 公里中找到。
Forster 說道:“我們證明導致鉆石形成的過程是由俯沖帶海洋沉積物的循環所驅動的。”
研究小組還指出,若要使這一進程發揮作用,海底的大片區域必須迅速被吞沒并下降到 200 公里以上的深度。這是因為壓強需要在熱量將材料熔化之前先發揮它的魔力。這聽起來似乎不太可能,但實際上它一直在發生--馬里亞納海溝是一個活躍的俯沖帶,那里正在上演著向地幔輸送大量海水和沉積物的戲碼。
相關研究報告已發表在《Science Advances》上。
總結
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