埋藏最深的稀有藍色鑽石堪稱「活化石」 地球深處原來還藏著這樣的...

2021-01-13 前瞻網
埋藏最深的稀有藍色鑽石堪稱「活化石」 地球深處原來還藏著這樣的秘密
 olivia chan • 2018-08-07 18:15:23 來源:前瞻網 E1386G0

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(圖片來源:Credit: Evan M. Smith/Copyright 2018 GIA)

如果你想知道世界上最著名的鑽石在「嬰兒時期」是什麼樣子,你必須將時歷史回溯到大約十億年前。

看看這顆令人驚嘆的、也可能是被詛咒了的「希望之鑽」吧——這顆壯觀的、蔚藍色的、45克拉的鑽石自1958年以來一直在史密森國家自然歷史博物館(Smithsonian National Museum of Natural History)展出。如果時光可以倒流,你將會看到下列這一幕:這顆璀璨的藍色鑽石離開博物館,迅速在不同的人之中轉手,從商人到社會名流,再到小偷,再到國王路易十四。最終,你會看到一個法國寶石商人將它送回印度的一個礦山,在那裡它將被困在堅硬的熔巖中長達幾十萬年之久。

你會看到那塊巖石融化成熊熊燃燒的巖漿,被吸進一座噴發的火山,被推入地幔深處,在那裡鑽石會慢慢分解成它的組成元素。然後,隨著數百萬年如轉瞬般向前推移,你會看到其中的一些元素上升了幾百英裡回到地球表面,最終停留在海底。

8月1日,《自然》雜誌發表了一篇激動人心的新論文,故事就此展開。在一項史無前例的研究中,來自美國、義大利和南非的地質研究人員分析了46顆世界上最有價值的鑽石,回答了一個簡單的問題:珍貴的藍鑽埋藏在地球內部多深處?它們是怎麼達到那裡的?在調查這些問題的過程中,研究人員發現,藍鑽不僅是地球上最稀有、埋藏最深的鑽石之一,而且它們還可能包含著有關地球內部的秘密。

(圖片來源:Credit: Courtesy Smithsonian National Museum of Natural History)

地球上最稀有的巖石

藍色鑽石——或者說是IIb型鑽石——是非常罕見的。研究作者寫道,在所有開採出來的鑽石中,只有百分之一的鑽石符合這一類。他們也非常昂貴。

美國寶石研究所的首席研究作者Evan Smith在一份聲明中表示:「這些所謂的IIb型鑽石非常有價值,這使得它們很難用於科學研究目的,」。

在目前的研究中,Smith和他的同事花了兩年時間熟悉世界上最昂貴的藍色鑽石,包括被稱為「Cullinan Dream」,一顆24.18克拉的鑽石,在2016年以超過2300萬美元的價格拍賣。

研究小組篩選了數十萬顆鑽石,挑選出一批閃閃發光的測試對象,最終從中選擇了含有明顯夾雜物的鑽石——可見的殘留礦物微粒,這些礦物來自於形成鑽石的古老的地下巖石。通過仔細研究這些夾雜物,研究人員可以估算出鑽石形成的巖石中有什麼種類的礦物;夾雜物還可以表明鑽石在地球外殼中形成的(大概)位置。

(圖片來源:Credit: Robison McMurtry/Copyright 2018 GIA)

使用拉曼光譜(一種通過一個目標來確定其獨特分子構成的散射雷射方法),團隊確定藍鑽的夾雜物看起來像只能是來自地球的地幔層(低於地球表面大約250英裡到410英裡(410到660公裡)——大約比先前認為的深四倍)。研究人員寫道:相比之下,大多數其他的寶石級鑽石都是在地下90英裡到125英裡(150到200公裡)形成的。這使得藍鑽不僅是世界上最稀有的鑽石之一,也是地球上形成深度最深的鑽石。

該研究的聯合作者、華盛頓卡內基科學研究所(Carnegie Institution for Science in Washington)的研究員Steven Shirey在聲明中表示「我們現在知道,最優質的寶石級鑽石來自地球上最深處的地方。」

對於我們當中許多永遠不會擁有藍色鑽石的人來說,引發了無限的憧憬和想像。這些發現還表明,我們的星球將其表面礦物質再循環到地幔中的深度比我們之前認為的要深得多。

研究人員寫道,藍色鑽石因為硼這種元素而擁有了璀璨奪目的色澤,硼是一種幾乎只能在地球表面和水下礦藏中發現的元素。要到達現在被認為是形成藍色鑽石的令人詫異的深處,硼可能會在俯衝帶(兩個板塊碰撞的地方,迫使密度更大的板塊下沉到密度較低的板塊之下)與大陸地殼碰撞時,被帶入到地下密集的海洋地殼中。

因為藍鑽中的一些夾雜物也被氫和甲烷包裹著,所以很有可能任何水下礦物攜帶硼進入地幔的同時也攜帶著微量的海水。研究人員寫道,這種可能性突出了「地球上超深層水循環的一個可能的主要途徑」。

為了進一步完善這一假設,研究人員只需研究更多世界上最閃亮、最藍的鑽石。不要再說科學沒有魅力了。

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