钻石通常被认为是地位、财富和浪漫的象征,近年来,随着科学家们对它们了解越来越多,钻石可能开始失去了一些神秘感。这些宝石可能比你想象的要常见得多,在地球深处新发现了1千亿吨钻石,太空中也漂浮着很多。它们被发现含有全新类型的冰,当然,实验室制造的钻石与天然钻石几乎没有区别--这让珠宝行业感到不屑。
而新研究进一步揭示了这些宝石的生命周期。长久以来,人们都知道钻石是在地幔深处形成的,因为极高的热量和压力会将碳压缩成闪亮的超硬晶体,然后通过火山活动被带到地表。
其中一个特别的谜团是,在成为钻石之前,这种材料一开始来自哪里。线索可以在“不纯”纤维钻石中找到--通过对微量的钠、钾或其他矿物质的追踪。据了解,这些钻石的形成速度往往比纯钻石要快得多,因此它们更容易捕捉到钻石内部的样品。
其中,盐是一种常见的杂质,研究人员相信他们已经发现了原因--许多纤维状钻石似乎是由海底的物质构成的。
这项研究的主要作者Michael Forster表示:“有一种理论认为,困在钻石内部的盐分来自海洋海水,但无法进行测试。我们知道,在钻石生成过程中,周围一定存在某种含盐量较高的液体,现在我们已经证实,海洋沉积物符合这一条件。”
研究小组通过将海洋沉积物样本放入一个模拟地球深处高压和高温的容器内来验证这一猜想。在混合物被煮之前,研究人员往里边加入了地幔中最常见的岩石类型--橄榄岩样品。
研究小组果然发现,类似那些在钻石中发现的盐开始在4至6GPa压强和800至1100°C温度的环境下形成。这些条件可以在地表下120至180公里中找到。
Forster说道:“我们证明导致钻石形成的过程是由俯冲带海洋沉积物的循环所驱动的。”
研究小组还指出,若要使这一进程发挥作用,海底的大片区域必须迅速被吞没并下降到200公里以上的深度。这是因为压强需要在热量将材料熔化之前先发挥它的魔力。这听起来似乎不太可能,但实际上它一直在发生--马里亚纳海沟是一个活跃的俯冲带,那里正在上演着向地幔输送大量海水和沉积物的戏码。
相关研究报告已发表在《Science Advances》上。
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