英女王王冠上的“超级钻石”揭开地球内部的秘密( 三 )


每一颗被出售或佩戴过的钻石 , 除了在实验室里制造的人造钻石 , 都至少形成于9亿9千万年前 , 在那个非常遥远的地质年代 , 奇异如意大利面状的生命形式和原始藻类刚刚从海洋爬上陆地 。 而有些钻石的年龄更是地老天荒 , 结成钻石晶体至少在32亿年前 , 那时整个地球可能还全是一片汪洋 , 从太空看是一个通体蓝色的旋转球体 , 不见一线陆地 , 更无所谓大陆 。
钻石一旦在地球深处形成 , 要经过一系列机率很低的过程才能带到地表 。 首先 , 是地幔中极热岩石的自然运动经过数亿年的时间将钻石带到接近地表的位置 , 这个流动可能是从地核边缘到地幔之间高达数千公里的巨大岩石“熔流”的一部分 。
然后钻石还必须在正确的时间出现在正确位置 , 即需在来自地核中的熔岩向下往上喷发时恰在此处 。 史密斯说 , “(熔化的岩体)会带走形成于不同地方的钻石 , 然后钻石与熔岩混合在一起 。 ”这些包含斑斑点点钻石的熔岩随后在地壳内冷却凝固成岩石 , 主要是一种被称为金伯利岩的岩石 。 千百万年后 , 被夹在金伯利岩石层的钻石才可能被人类发现 。

大多数钻石都是小颗粒钻石 , 形成于地壳下的上地幔中
早在20世纪80年代 , 地质学家就开始注意到 , 有些钻石看起来与多数钻石不同 , 有时其含有的矿物质可能表明 , 这些罕见钻石是在比普通钻石更高的压力下形成的(后面会详细介绍) 。 史密斯说 , “我们开始怀疑 , 是否有些钻石的形成比其他钻石更深入地心 。 ”
库利南钻石再回到本文开始讲述的故事 。 那颗巨大粗糙的库利南原钻安全抵达伦敦后 , 即送到荷兰的皇家阿舍尔钻石公司 , 由公司最好的钻石切割手约瑟夫·阿舍尔(Joseph Asscher)操刀 。 据报道 , 因这块原钻太大 , 切割刀的第一次重击竟将刀子震碎 , 阿舍尔当场昏倒 。 不过阿舍尔最终成功将这颗原钻切割成9颗大钻石 , 最大的一颗重达530.20克拉 , 此外还有96颗较小的钻石 。 最大的几颗成为英国皇冠和权杖上的装饰及英国王室的私人珠宝 , 其余较小的钻石则卖给世界各地的客户 。
就在这个时候 , 他们注意到一个令人费解的模式 。 大多数被称为I型的钻石都含有大量的氮 , 这影响了钻石的晶体结构 , 并为钻石增加一丝淡黄色或棕色 。 不过 , 有时某颗钻石上几乎检测不到这种元素的痕迹 。 这些是II型钻石 , 极其罕见 , 通常是非常大的钻石 。
史密斯说 , “这类钻石与众不同的不仅仅是大 。 当你观察这些很大高质量的(II型)钻石时 , 比如库利南钻石 , 发现都有一些异常之处 , 这些钻石较有可能属于罕见的同类 。 这曾经是一个长期未解的谜团 。 ”
最终 , 科学家发现一些钻石是“超深”钻石 , 即在地表以下极深处形成 , 其深度超乎想象 , 远超于一般钻石 。 另外还确定了一些最有可能发现超深钻石的钻石矿 , 比如南非的库利南矿和附近莱索托王国的莱特森矿(Letseng) , 史密斯在显微镜前研究的124克拉钻石就出产于后者 。

今天诸多超深钻石来自南非的库里南钻石矿和莱索托的莱特森矿
但在之前几十年期间 , 大多数在地球深处发现的钻石都很微小 , 没有特别的价值 。 要研究大型、昂贵的钻石却一直很麻烦 , 没有人检查过这些巨钻是否也属于超深一类 。 史密斯说 , “我们从来没有想到某些超深钻石会是什么珍宝 , 没有想过有人会把超深钻石戴在身上 , 或者 , 你知道 , 装饰在王冠或权杖之类的东西上 。 ”
史密斯2020年研究发现的关键证据是一种很难找到的矿物 , 这是6年前在一颗于1879年撞击地球的陨石碎片中首次发现 , 而这个陨石已有45亿年历史 。
据认为 , 这块古老的地外岩石曾经是一个更大的天体小行星的一部分 , 在撞击地球的一次灾难中破裂 。 撞击时产生的惊人高压类似于地球内部的强大压力 。
这颗被称为特纳姆(Tenham)的陨石在下落中破碎 , 碎片散落在澳大利亚昆士兰州 , 其中许多被人收集 , 最终由一位地质学家的遗孀送给了伦敦的大英博物馆 。 143年后的今天 , 科学家对这些陨石碎片进行了广泛的研究 , 特别是想知道这些碎片是否能提供有关我们地球内部的信息 。
2014年 , 科学家们在这些天外来客的其中一块岩石中发现了桥锰石 。 尽管这种矿物在地球上是储量最丰富的物质 , 但却只能在地幔的高压下存在 , 而地幔在处于熔融状态的地核之上 。 桥锰石就像许多高压矿物一样 , 到达地表就会分解 , 因此这还是人类第一次看到桥锰石的真面目 。

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