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有人说钻石代表永恒,可你知道它是如何形成的吗?实际上,无论是通过何种方式,毫无疑问都需要很长的时间周期,才得以让一大块碳结晶变成闪闪发光的钻石。科学家们在高温高压的实验环境中,重建了咸金刚石矿床,确认地球正在将海洋压成咸的钻石,当地幔破坏古老的海底矿物之时,许多钻石也正在地球上形成。

大陆板块下研磨时形成的钻石

长时间以来,科学家们一直难以揭开钻石的天然制造过程之谜,其中深受大部分人认同的理论是:在构造俯冲带的条件下,海洋板块的一部分因为受到了大陆板块下的研磨,而后导致了许多钻石的形成。

海底的所有矿物质和海洋板块,在这个过程中都潜入了数百英里的地幔中,在这里,有高压和高温的特殊环境,它们就是这样缓慢地结晶。最终,被称为金伯利岩的火山岩浆和这些晶体混合在一起,然后,形成的钻石形态冲击了地球表面。

数千万亿钻石藏在地球深处

被人们用来表达爱意的特殊矿物质- 钻石,或许并不像大家以为的那么特别。早前就有研究表明,在地球的内部深处,充满了数千万亿的钻石,数量达到了之前预计的1000倍。只是,因为它们位于地表下方约145到240公里的克拉通“根部”,并且呈现为大块的岩石,我们并不能达到此处。

这些闪闪发光的藏匿物,正是科学家们通过观察地下的地震波所发现,根据这些振动的规律会因为所撞击岩石的成分、温度和密度而发生改变,才得以记录下这些构建地球的、却无法到达的内部图像。通过地震活动的记录,创建了一个三维模型,将穿过地球主要克拉通的地震波速度都记录下来,然后从各种组合中创建“虚拟岩石”。

通过计算地震波穿过它们的速度发现,有1%至2%的克拉通根由钻石组成,而其余部分,则主要由橄榄岩组成地球上地幔中的岩石,和来自海洋地壳的一点榴辉岩。当波浪穿过地球,钻石将比其他不那么僵硬的岩石或矿物更快地传播它们。科学家们发现大部分数据最好用钻石解释,但是,由于很难直接对这些区域进行采样,所以尚不能肯定地说。

钻石的海洋起源有了新证据

之所以这种理论更流行,是因为可以在海洋矿物质中找到支撑点。比如,这些矿物质会产生蓝色宝石,它们拥有自己标志性的色调,并且是地球上最深、最稀有和最昂贵的钻石类型,正是因为其本身价值,导致了科学家们难以对其进行研究。

5月29日,一项新的研究在“科学进步”上发表,科学家们的新研究结果,为钻石的海洋起源提供了新证据。在这个科研项目中,科学家们选用了更常见的一类石头中的沉积物作为实验对象,即纤维状钻石。

这种类型的钻石和平时婚礼中用到的有所不同,这种纤维状钻石,其中含有少量钾、盐和其他物质,对于那些珠宝商而言,它们的价值相对而言较低。但是,对于科学家们而言却反而更有价值,可以揭露其“地下血统”。之前就有一种理论认为,钻石内的盐分是来自海洋水,但一直没有办法进行测试。可能是因为并没有相同的活泼环,才有了数十亿年前的突变岩石,它们暴露在地球深层地幔的压力和灼热温度的许多生命周期。

非古老起源下的高温高压反应

科学家们在没有追溯真实钻石的古老起源情况下,试图在实验室中重新创造这一系列的反应,当海底矿物质侵入地幔,发生了超高压反应。并且,研究人员将海洋沉积物样品放入了一个特定容器,在这个容器中,还含有一种被称为橄榄岩的火山岩(广泛存在于钻石被认为形成的深处)。而后,科学家们模仿了地幔中的那些,将混合物暴露在强烈的高热和压力条件下。

通过实验发现,当混合物达到一定的承受力和温度之时:当混合物处在4-6千兆帕斯卡(海平面平均大气压的 40,000至60,000倍)和温度在1,500至2000华氏度(800至1,100摄氏度)的时候,所形成的盐晶体和纤维钻石几乎具有相同的特性。简而言之,旧的海床滑入地幔深坩埚所导致的撞击力,成为了钻石形成的完美自然条件。因为,由纯碳制成宝石钻石,不包括任何沉积物沉积物,也可以这种方式生成。

钻石的生长还离不开某些咸液

对于钻石的生长而言,除了之前提到的自然条件以外,在其周围还需要存在某种咸液,并且,科学家们已经确认,海洋沉积物是符合该要求的。在火山爆发期间,钻石通常会在地球表面赶上这趟便车。与此同时,通过相同的实验,也产生了对金伯利岩形成起到关键作用的矿物。所以,你戴在手上的钻石,可能真的正是古代海洋历史。

被称为金伯利岩的岩浆,是地球上所有岩浆最深的起源。尽管金伯利岩的晶体密集 ,有时还含有钻石 ,但它们却相当迅速地向上升起。产生金伯利岩的矿物质最初含有溶解的化合物,如二氧化碳。然而,这些岩浆后来在地幔中吸收二氧化硅负载的矿物质,这会降低它们与二氧化碳的连接程度,从而迫使它排出。这让岩浆的密度降低了,导致金伯利岩浮力足以快速上升,含金刚石的岩浆显然会通过放弃重量,迅速从地球深处升到地球表面。

如果,这样的宝石对你来说太过昂贵,请不要失落。因为,你还可以带上金戒指,或铂金的戒指,便可以带着这个星球的极端过去。有新的研究结果表示,人们日常所佩戴的这些珠宝中有微量的闪亮矿物质,而它们则可能起源于史诗的中子星碰撞事件,而这样的碰撞,实际上是在46亿年之前的太阳系上肆虐。

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