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研究證實:鉆石含有遠古海水鹽類沉積物質

新浪科技 2019-07-05

  據美國生活科學網站報道,人們經常說:“鉆石是永恒的!”,因此它成為永恒愛情的象征。之所以這樣認為或許是因為鉆石是具有10億多年歷史的突變體巖石,它們在地球深層地幔經受了多次擠壓壓力和灼熱溫度的考驗,但事實上鉆石并不是人們所想象的那樣神奇。

  不管怎樣,一大塊碳需要很長時間才能結晶形成一顆閃閃發光的鉆石,事實上鉆石形成時間太長了,以至于科學家對其如何形成的并不確定。一種流行理論認為,當海床板塊層(海洋板塊的一部分)在大陸板塊之下研磨,期間會形成鉆石。

  在這一過程中,大洋板塊和海底所有礦物質都深入地幔之下幾百公里深處,在比地球表面溫度高數千倍的高溫和高壓條件下緩慢結晶。最終這些晶體與叫做“金伯利巖”的火山巖漿結合在一起,以鉆石的形式出現在地球表面。

  支持這一理論的證據還可以在海洋礦物中發現,正是這些礦物形成了著名的藍鉆,例如:具有神秘藍色的——“希望之鉆”。藍鉆是地球上開采最深、最稀有、價格最貴的鉆石之一,因此很難進行研究分析。目前發表在5月29日《科學進展》雜志的研究報告為鉆石的海洋起源提供了新的證據。在這項研究中,研究人員觀察了一種更為常見的巖石結構——纖維狀鉆石,其內部有含鹽沉積物。

  與大多數用于婚禮鉆石不同的是,纖維狀鉆石布滿少量鹽、鉀和其他物質,對于珠寶商而言,它們的商業價值不高,但是對于那些揭曉其地下起源的科學家來說,這是一種非常有研究價值的鉆石。

  研究報告第一作者、澳大利亞麥考瑞大學邁克爾·福特斯(Michael Forster)在一份申明中稱,有一種理論認為,保存在鉆石內部的鹽分來自海水,但無法進行測試。

  因此,福特斯和同事并未跟蹤分析鉆石的遠古起源,而是試圖在實驗室里進行模擬實驗,重建海底礦物下沉到地幔時發生的超高熱、超高壓反應。研究人員將海洋沉積物樣本放在一個裝有橄欖巖礦物的容器之中,橄欖巖是一種火山巖,廣泛存在于人們認為鉆石形成的地球深處。然后,他們將混合物暴露在模擬地幔的超高溫、超高壓環境中。

  研究人員發現,當混合物承受4-6吉帕壓力(平均海平面大氣壓40000-60000倍),溫度達到800-1100攝氏度時,橄欖巖將形成具有纖維鉆石類似屬性的鹽晶體。換句話講,當遠古海床滑入地幔深處“坩堝”中,碰撞作用將為鉆石形成創造完美的條件,用純碳制成、不含任何沉淀物的鉆石也可以使用該方法制造。

  福特斯說:“我們知道,在鉆石形成的過程中其周圍必然存在某些含鹽液體,現在我們已證實,海洋沉積物符合該條件。該實驗還制造出對金伯利巖形成至關重要的礦物質,在火山爆發期間,鉆石通常會附著在金伯利巖表面。”

  因此,鉆石可能見證了地球遠古海洋的歷史,它是在地球極端環境下形成的。近期《自然》雜志發表研究報告稱,鉆石中含有微量發光礦物質,很可能源自46億年前一次中子星碰撞事件的,當時太陽系下了一次“珠寶雨”。(葉傾城)

責任編輯:王超

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