研究發現鑽石大部分由海床形成
據外媒報道,當年邁的Rose在《泰坦尼克號》影片結尾把「海洋之心」扔進大海的時候,她可能只是把項鏈放回了原處。近日來自澳大利亞和德國的科研人員發現,許多鑽石咱被地幔吞噬之前並鍛造成人們最喜愛的閃亮寶石之前都是以海底沉積物的形式存在。
鑽石通常被認為是地位、財富和浪漫的象徵,近年來,隨著科學家們對它們了解越來越多,鑽石可能開始失去了一些神秘感。這些寶石可能比你想像的要常見得多,在地球深處新發現了1千億噸鑽石,太空中也漂浮著很多。它們被發現含有全新類型的冰,當然,實驗室製造的鑽石與天然鑽石几乎沒有區別--這讓珠寶行業感到不屑。
而新研究進一步揭示了這些寶石的生命周期。長久以來,人們都知道鑽石是在地幔深處形成的,因為極高的熱量和壓力會將碳壓縮成閃亮的超硬晶體,然後通過火山活動被帶到地表。
其中一個特別的謎團是,在成為鑽石之前,這種材料一開始來自哪裡。線索可以在「不純」纖維鑽石中找到--通過對微量的鈉、鉀或其他礦物質的追蹤。據了解,這些鑽石的形成速度往往比純鑽石要快得多,因此它們更容易捕捉到鑽石內部的樣品。
其中,鹽是一種常見的雜質,研究人員相信他們已經發現了原因--許多纖維狀鑽石似乎是由海底的物質構成的。
這項研究的主要作者Michael Forster表示:「有一種理論認為,困在鑽石內部的鹽分來自海洋海水,但無法進行測試。我們知道,在鑽石生成過程中,周圍一定存在某種含鹽量較高的液體,現在我們已經證實,海洋沉積物符合這一條件。」
研究小組通過將海洋沉積物樣本放入一個模擬地球深處高壓和高溫的容器內來驗證這一猜想。在混合物被煮之前,研究人員往裡邊加入了地幔中最常見的岩石類型--橄欖岩樣品。
研究小組果然發現,類似那些在鑽石中發現的鹽開始在4至6GPa壓強和800至1100°C溫度的環境下形成。這些條件可以在地表下120至180公里中找到。
Forster說道:「我們證明導致鑽石形成的過程是由俯衝帶海洋沉積物的循環所驅動的。」
研究小組還指出,若要使這一進程發揮作用,海底的大片區域必須迅速被吞沒並下降到200公里以上的深度。這是因為壓強需要在熱量將材料熔化之前先發揮它的魔力。這聽起來似乎不太可能,但實際上它一直在發生--馬里亞納海溝是一個活躍的俯衝帶,那裡正在上演著向地幔輸送大量海水和沉積物的戲碼。
相關研究報告已發表在《Science Advances》上。
https://advances.sciencemag.org/content/5/5/eaau2620
※太空旅行使老鼠軟骨退化 對人類意味著什麼呢?
※「快樂肥宅水」罐中竟有一層塑料薄膜
TAG:Science科學探索 |