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钻石,它是数亿年的深海历史

2019-6-1@艾米

地球不是静止不动的。大约30亿年来,我们的星球一直在不断地循环利用它的海底,在某些地区吞没旧的海洋地壳,在另一些地区倾泻出新的海底。钻石,似乎是所有这些不安分的美丽副产品。

研究人员现在已经证明,大多数钻石都是浸没在地下深处的再生海底结壳。

柏林工业大学的主要作者迈克尔·弗斯特 (Michael F?rster)说“有一种理论认为钻石内的盐分来自海洋海水,但无法测试。我们的研究表明它们来自海洋沉积物。”

“钻石”这个词源自希腊语“adamas”,意思是“不可征服”。这个名字是指材料的硬度,但它同样可以很容易地描述宝石的诞生地。

除了那些从太空到达这里的钻石外,大多数钻石都是在地球地幔非常古老的地方形成的,这一层占地球总体积的80%以上,但人类从未造访过。相比之下,我们现在居住的薄薄的一片地壳仅占地球体积的百分之一。但是地壳仍然有35公里深,所以我们很难直接研究地幔。

就在本周,一项长达十年的钻探任务在“连续六个月的噩梦”之后被关闭,在这场噩梦中,洞不断坍塌。

由于无法获得地幔,多年来钻石的真正形成仍然是一个悬而未决的问题。由澳大利亚麦考瑞大学的研究人员领导的国际地球科学家团队,现在已经努力从地球表面舒适地解决争论。

地下200公里处发现的极端压力和温度,研究小组证明,海底沉积物中的海水绝对能够产生钻石中常见的盐水平衡。

钻石,它是数亿年的深海历史

今天,我们在商店或手指上看到的大多数钻石都显得晶莹剔透,并因这种品质而受到重视。但是’纤维状钻石’也存在,这些形成得如此之快,它们意外地捕获了钠,钾和其他矿物质的痕迹。这些夹杂物使它们呈现混浊的外观,但这种杂质也使我们能够清楚地看到它们的过去。

研究小组将海洋沉积物样品和一种常见的被称为橄榄岩的地幔岩石一起放置在密封的容器中,对含盐钻石的形成进行了测试。他们调高压力和热量,测试了部分地幔中的不同条件如何影响这些含盐流体。

大多数类似钻石的钠和钾平衡发生在800°C和1,100°C之间,压力在4到6千兆帕斯卡之间,深度在地球表面120到180公里之间。

作者总结说:“如果‘大多数钻石的生成是相等的’,那么俯冲期间沉积岩和橄榄岩之间的反应就是形成岩石圈钻石和地幔碳酸盐的主要机制。”

他们解释说,要形成这样的钻石,条件必须是这样的。例如,一块巨大的海底板块必须滑下200多公里;这种被称为俯冲的构造滑动必须非常迅速。

在这块巨大的板块到达800°C的上地幔并开始融化之前,它必须压缩超过地球大气压力的40000倍。否则,就不会有钻石诞生。

在这个过程中,来自远古海洋环境的含盐流体也滑向下地幔,并与橄榄岩相互作用,从而产生氯化物。后来,这些熔融形成了含钻石的火山岩,称为金伯利岩,最终喷发到地球表面,供我们寻找和钟爱。

这证明了导致钻石生长的过程是由俯冲带中海洋沉积物的再循环驱动的。

换句话说,你珠宝盒里的钻石看到的地球比我们人类希望看到的要多。从本质上讲,它是数亿年的深海历史,被压缩成一块微小而美丽的宝石。

本文源自 sciencealert ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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