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研究证实:钻石含有远古海水盐类沉积物质

时间:2019-06-25 19:58:18  来源:

  新浪科技讯 北京时间7月5日消息,据美国生活科学网站报道,人们经常说:“钻石是永恒的!”,因此它成为永恒爱情的象征。之所以这样认为或许是因为钻石是具有10亿多年历史的突变体岩石,它们在地球深层地幔经受了多次挤压压力和灼热温度的考验,但事实上钻石并不是人们所想象的那样神奇。

  不管怎样,一大块碳需要很长时间才能结晶形成一颗闪闪发光的钻石,事实上钻石形成时间太长了,以至于科学家对其如何形成的并不确定。一种流行理论认为,当海床板块层(海洋板块的一部分)在大陆板块之下研磨,期间会形成钻石。

  在这一过程中,大洋板块和海底所有矿物质都深入地幔之下几百公里深处,在比地球表面温度高数千倍的高温和高压条件下缓慢结晶。最终这些晶体与叫做“金伯利岩”的火山岩浆结合在一起,以钻石的形式出现在地球表面。

  支持这一理论的证据还可以在海洋矿物中发现,正是这些矿物形成了著名的蓝钻,例如:具有神秘蓝色的——“希望之钻”。蓝钻是地球上开采最深、最稀有、价格最贵的钻石之一,因此很难进行研究分析。目前发表在5月29日《科学进展》杂志的研究报告为钻石的海洋起源提供了新的证据。在这项研究中,研究人员观察了一种更为常见的岩石结构——纤维状钻石,其内部有含盐沉积物。

  与大多数用于婚礼钻石不同的是,纤维状钻石布满少量盐、钾和其他物质,对于珠宝商而言,它们的商业价值不高,但是对于那些揭晓其地下起源的科学家来说,这是一种非常有研究价值的钻石。

  研究报告第一作者、澳大利亚麦考瑞大学迈克尔·福特斯(Michael Forster)在一份申明中称,有一种理论认为,保存在钻石内部的盐分来自海水,但无法进行测试。

  因此,福特斯和同事并未跟踪分析钻石的远古起源,而是试图在实验室里进行模拟实验,重建海底矿物下沉到地幔时发生的超高热、超高压反应。研究人员将海洋沉积物样本放在一个装有橄榄岩矿物的容器之中,橄榄岩是一种火山岩,广泛存在于人们认为钻石形成的地球深处。然后,他们将混合物暴露在模拟地幔的超高温、超高压环境中。

  研究人员发现,当混合物承受4-6吉帕压力(平均海平面大气压40000-60000倍),温度达到800-1100摄氏度时,橄榄岩将形成具有纤维钻石类似属性的盐晶体。换句话讲,当远古海床滑入地幔深处“坩埚”中,碰撞作用将为钻石形成创造完美的条件,用纯碳制成、不含任何沉淀物的钻石也可以使用该方法制造。

  福特斯说:“我们知道,在钻石形成的过程中其周围必然存在某些含盐液体,现在我们已证实,海洋沉积物符合该条件。该实验还制造出对金伯利岩形成至关重要的矿物质,在火山爆发期间,钻石通常会附着在金伯利岩表面。”

  因此,钻石可能见证了地球远古海洋的历史,它是在地球极端环境下形成的。近期《自然》杂志发表研究报告称,钻石中含有微量发光矿物质,很可能源自46亿年前一次中子星碰撞事件的,当时太阳系下了一次“珠宝雨”。(叶倾城)

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