新證據顯示鑽石源自更深的地幔中

2020-12-04 cnBeta

圍繞著鑽石還有很多未解之謎,雖然大部分都是人工生產的(例如De Beers),但也有一些是純天然的。研究人員近期發現的證據表明,希望藍鑽(Hope Diamond)等令人印象深刻的鑽石起源可能來自於比此前認為更深的地幔中。

大多數鑽石形成於上地幔,就在大陸地殼之下,深度在150至200公裡(93至124英裡)之間。而在一些罕見情況下,在更深地下也會形成鑽石,估計深度在360至750公裡(224至466英裡)之間。

形成鑽石的條件非常罕見苛刻,在地幔這樣極高溫(1000度-1300度)、極高壓(4500 - 60000個大氣壓)的環境下,碳原子結晶成為了珍貴的鑽石。地幔的地理環境穩定,十分有利於鑽石的形成,被稱為是「鑽石的家園」。

美國寶石學院(GIA)近日找到了這個新證據。該團隊研究了兩顆大型鑽石--一顆在南非發現的20克拉IIb型藍鑽,以及一顆來自賴索托的124克拉CLIPPIR鑽石。使用光譜儀,他們發現了一種叫做橋曼石的礦物的遺蹟。

GIA 的 Evan Smith 表示:「橋曼石並不存在於上地幔中,也不存在於地表。當鑽石到達地表時,我們實際上在鑽石中看到的並不是橋曼石,而是當它隨著壓力降低而分解時留下的礦物質。在鑽石中發現這些礦物被困在鑽石中,意味著鑽石本身一定是在存在橋曼石的深度結晶的,在地球的很深處。」

Smith 表示:「發現地幔深處的起源,意味著這些鑽石中的材料經歷了一個非凡的歷程。我們相信,賦予希望鑽石特有的藍色的硼,來源於海洋底部。從那裡,板塊構造將它拖到數百公裡的地幔中,在那裡它可以融入鑽石。這表明,有一條巨大的循環路線,將地球表面的元素帶入地球,然後作為火山噴發的乘客偶爾將美麗的鑽石送回地面。」

相關焦點

  • 鑽石揭示地球地幔深處可能存在液態水
    一位內華達大學拉斯維加斯分校的科學家首次發現了一個直接的證據,證明地球地幔深達500英裡(804公裡)處可能存在液態水窪。內華達大學拉斯維加斯分校的地球科學家Oliver Tschauner和他的同事們的開創性研究發現。從地球內部挖掘出來的鑽石含有一種獨特的結晶水,稱為Ice-VII。
  • 科學網—地幔深處或有水
    新證據表明地表下數百公裡處或存在水。
  • 新證據表明地表下數百公裡處或存在水
    新證據表明地表下數百公裡處或存在水。
  • 地球上最稀有的鑽石埋在地幔中,是由原始碳形成的
    大多數鑽石是由碳在地球表面和地殼之間反覆循環產生的。但是,9月10日發表在《自然》雜誌上的文章稱,那些起源最深的鑽石是由另一種來源的碳構成的:一種新發現的、隱藏在地球下地幔中的遠古儲層,比如著名的「希望鑽石」。
  • 地球上最稀有的鑽石埋在地幔中,是由原始碳形成的
    大多數鑽石是由碳在地球表面和地殼之間反覆循環產生的。但是,9月10日發表在《自然》雜誌上的文章稱,那些起源最深的鑽石是由另一種來源的碳構成的:一種新發現的、隱藏在地球下地幔中的遠古儲層,比如著名的「希望鑽石」。
  • IIb型鑽石突破性研究,藍色鑽石的驚人起源
    IIb型鑽石是一種稀有品種的鑽石,其特徵在於晶體結構中含有硼,其可賦予吸引人的藍色。著名的希望鑽石是這種藍鑽的完美代表。IIb型鑽石長期以來一直是地質之謎,但2018年8月2日出版的《自然》雜誌上發表的新研究顯示它們是「超深」鑽石,這意味著它們比大多數其他鑽石的形成深度還要深。
  • 鑽石形成原因終於揭開,原來地球把海底循環利用成鑽石!
    支持這一理論的證據是鑽石中的礦物質可以在海洋中找到,正是這些礦物賦予了藍色寶石標誌性的顏色(比如臭名昭著被詛咒的希望藍鑽石)。這些鑽石是地球上最深、最稀有、最昂貴的鑽石之一,沒人願意把它用作科學研究。然而,就在昨天(5月29日)發表在《科學進展》雜誌上的研究為鑽石的海洋起源說提供了新的證據。在這項研究中,研究人員觀察研究了一種更為常見的鑽石(纖維狀鑽石,如金剛石)內部的含鹽量沉積物。與大多數用於婚禮的鑽石不同,纖維狀鑽石上布滿了少量的鹽,如鉀、鈉和其他物質。對於珠寶商來說,這些鑽石的價值不大,但對於那些想要揭開它們地下起源的科學家來說,無疑更有價值。
  • 地幔中的水比海洋總和還要多?探尋隱藏在地球深處的海洋
    圖片:Olena Shmahalo/Quanta Magazine從那時起,科學家們發現了更多讓人興奮的證據。今年3月,一個研究小組宣稱他們從地幔中發現了鑽石,並且這些鑽石內部有水存在;他們通過地震數據還繪製了地球內部大部分地區的親水礦物分布圖。現在一些科學家認為,地球深處潛伏著一個巨大水庫。
  • 鑽石中礦物質的發現為研究地球內部運行機制提供了新的線索
    科學家知道地球的基本結構及其核心,但仍然有許多關於地球核心和地幔如何隨著時間的推移而變化等懸而未決的問題。現在,科學家發現被困在鑽石內的礦物質提供了一些重要的線索。 這個發現的關鍵是從南非卡利南鑽石礦挖出的一顆大鑽石。鑽石中有一種特殊的礦物質,稱為矽酸鈣鈣鈦礦。
  • 日科學家稱發現板塊運動新證據 地幔或為誘因
    【環球網綜合報導】據日本共同社3月30日報導,日本海洋結構研究開發團隊近日在英國科學雜誌上發表文章,稱已發現確鑿證據,證明地球內部的地幔對流運動是造成地球板塊運動的原因。此前,雖然地幔對流運動引起地錶板塊運動這一說法受到了學界的廣泛認可,但一直沒有確鑿的證據能夠證實。
  • 煤炭還能變鑽石?別被課本矇騙了!鑽石形成的4種方式是這樣的!
    可以肯定的是,這四種鑽石來源幾乎與煤炭沒有任何關係。其中的一種工藝幾乎佔所有曾經開採過的鑽石的100%,其餘三種是商業鑽石的重要來源。一、鑽石在地幔中形成地質學家認為,目前地球上所有的商業鑽石都是在地幔中形成的,並通過深源火山噴發傳播至地表。
  • 鑽石新研究表明:地球的碳循環深達地殼
    地球上所有生命賴以生存的碳以一種稱為碳循環的模式在地球的大氣層、海洋和地殼中移動。這種循環在氣候中起著關鍵作用,比如,二氧化碳從太陽中捕獲熱量,使全球變暖。當一個構造板塊俯衝到另一個構造板塊之下時,海洋沉積物或海洋地殼可以陷入地球的地幔,即地殼和核心之間的熱巖石層。
  • 科普:鑽石到底是如何形成的?
    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裡深處,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,以鑽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鑽,例如:具有神秘藍色的——「希望之鑽」。
  • 中國東北軟流圈地幔中的原始橄欖巖質地幔:來自大興安嶺地區新生代玄武巖的地球化學證據
    6.55、εHf=10.00~11.25),接近中國東部新生代玄武巖的虧損端元.這些玄武巖具有中等的放射成因Pb同位素組成(206Pb/204Pb=18.37~18.57、207Pb/204Pb=15.52~15.54和208Pb/204Pb=38.24~38.43),在206Pb/204Pb-207Pb/204Pb相關圖上位於4.42~4.45 Ga的地球等時線之間.它們在Sr-Nd-Pb同位素相關圖中均落入地幔柱來源的
  • 科學家印度洋鑽探地殼:與地幔「親密接觸」
    對於本輪科學家們計劃計劃「觸摸」地幔的鑽探計劃,網絡空間中也是非議紛紛,甚至有人認為科學家們的舉動太大膽,擔心這種腹腔手術會給人類自身帶來危險,比如說引發火山爆發什麼的。這種擔心完全是多餘的,國際大洋發現計劃中國辦公室信息顯示,截至目前,科學家共在全球大洋鑽了3000多個孔,從來還沒有導致火山爆發等危險的事情發生。
  • 南非火山管中的一顆鑽石竟然包裹著一種神秘礦物質!
    地幔是介於地殼和外地核之間的巖層,而這些新發現的物質可能會為我們揭示在地幔深處發生的奇異化學反應。科學家們從南非一個名為Koffiefontein pipe的火山管中發掘出了這種礦物。在火山管中,發光的鑽石點綴在火山管周圍的黑色火成巖上,鑽石本身含有來自地下數百英裡的其他微小礦物,在其中一塊閃閃發光的鑽石中,科學家們發現了一種深綠色的不透明礦物,據他們估計,這種礦物是在約105英裡(170公裡)深的地下形成的。
  • 鑽石真的值錢嗎?看了鑽石是如何形成的,也許你就明白了
    手指上的鑽石很可能是由在地球深處的再生海床形成的。根據澳大利亞雪梨麥格理大學地球科學家領導的一項新研究,許多鑽石中的鹽跡顯示這些石頭是由古老的海床形成的,這些海床深埋在地殼的深處。在地球表面發現的大多數鑽石都是這樣形成的;其他的是由地幔深處熔化的結晶產生的。
  • 地球正在將海洋壓成鹹的鑽石
    有人說鑽石是永恆的 - 可能是因為「鑽石是十億年前的突變巖石暴露在地球深層地幔的壓力和灼熱溫度的許多生命周期」並沒有相同的活潑環。一種流行的理論認為,在所謂的構造俯衝帶下,海底板塊(海洋板塊的一部分)在大陸板塊下面研磨時形成許多鑽石。在這個過程中,海洋板塊和海底的所有礦物質都潛入地球數百英裡的地幔中,在那裡它們在高溫和高壓下緩慢結晶,比表面上的數十萬倍。最終,這些晶體與稱為金伯利巖的火山巖漿混合在一起,並以鑽石的形式衝擊地球表面。
  • 碳結晶怎麼變成閃閃發光的鑽石,你手上戴的是古代海洋歷史?
    有人說鑽石代表永恆,可你知道它是如何形成的嗎?實際上,無論是通過何種方式,毫無疑問都需要很長的時間周期,才得以讓一大塊碳結晶變成閃閃發光的鑽石。科學家們在高溫高壓的實驗環境中,重建了鹹金剛石礦床,確認地球正在將海洋壓成鹹的鑽石,當地幔破壞古老的海底礦物之時,許多鑽石也正在地球上形成。
  • 研究證實:鑽石含有遠古海水鹽類沉積物質
    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鑽石,事實上鑽石形成時間太長了,以至於科學家對其如何形成的並不確定。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,期間會形成鑽石。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裡深處,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。