俗話說得好,「鑽石恆久遠,一顆永流傳。「 可以看出,在人們的印象中,鑽石是無比堅固、穩定的存在,因此,鑽石又被用來比喻愛情的堅貞,例如,鑽戒、鑽石婚。然而,事實並不總是如此。
2020年6月3日,美國杜蘭大學的研究人員在國際頂刊Nature在線發表了一篇名為《Displaced cratonic mantle concentrates deep carbon during continental rifting》的研究論文,中文譯名為《在大陸裂谷期間,克拉通地幔的移動濃縮了深層碳》。
研究發現,如果將非洲板塊下方的鑽石放在地表上,這些鑽石將變得非常不穩定,甚至會被氧化成二氧化碳,並揮發在空氣中。
鑽石,也就是金剛石,它其實是一種由碳元素組成的礦物,是石墨的同素異形體,通常存在於地下深處。目前來看,鑽石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。
此外,閃閃發光的鑽石也是許多女性最為痴迷的裝飾品,為了彰顯尊貴的身份,鑽石也是貴族們的首選。
英國的女王伊莉莎白二世十分喜愛鑽石,在她登基60周年之際,《時代周刊》甚至將她稱之為「The Diamond Queen(鑽石女王)」。
1953年6月2日,伊莉莎白二世被加冕時戴的是「聖愛德華王冠」,如下圖所示,皇冠上鑲嵌了多達3000顆寶石,其中最著名的就是光明山鑽石,皇冠由黃金和寶石組成,重量高達4.9磅。
位於坦尚尼亞的東非大裂谷是大陸上最大的斷裂帶,從太空上看,大裂谷猶如地球的一道巨大傷疤,因此,東非大裂谷又被叫作「地球傷疤」。
這條裂谷帶位於非洲東部,南起贊比西河的下遊谷地,向北經希雷河谷至馬拉威湖(尼亞薩湖)北部分為東西兩支。
研究的主要作者Sarah Jaye Oliva對大裂谷的氣體進行了測量,她分析了地殼深層結構和應力狀態數據。
2018年,Sarah Jaye Oliva花費了一個月去採集土壤和泉水擴散釋放的氣體,這些氣體散布在坦尚尼亞的東非大裂谷中。
分析採樣後發現,在東非裂谷與克拉通板塊的邊緣相交處,這裡的二氧化碳流量最多,而且地震次數很高。
那麼,什麼是克拉通板塊呢?「克拉通」來自希臘語kratos,意為「強度」,或者稱為:穩定地塊、大陸核心、古陸等,是指大陸地殼上的最古老、最穩定的部分。
有證據表明,有些克拉通板塊在20億年前就已經形成,這些板塊一般都存在於大陸內部,由古代的結晶基底構成,這些基巖的主要成分是火成巖。
另外,克拉通板塊內的地殼較厚,並有深根插入地幔,可達200公裡深處,它由地球的兩個地殼和最上層的地幔組成。
研究發現,板塊底部的陡峭邊緣是形成巖漿的最理想區域,而且其中的斷層和裂隙可以充當穿過地殼的導管,從而集中了來自地下的二氧化碳,如下圖所示。
註:巖漿(Magma)是指地下熔融或部分熔融的巖石,當巖漿噴出地表後,則被稱為熔巖(Lava)。
模型結果還表明,由於克拉通巖石圈的局部侵蝕,該板塊下方的地幔可能含有鑽石。但是,這些鑽石在向地表移動時,很可能會與氧氣結合,揮發成二氧化碳,從而增加了裂谷邊緣的二氧化碳通量。
試想一下,當鑽石揮發時,我們是不是也能吸一口鑽石?
參考文獻
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2328-3