令人相当意外的是 , 史密斯研究的124克拉钻石中也含有仅存于地幔中的这种矿物质 , 不过呈现破碎状态 , 因为即使包裹在坚不可摧的钻石中 , 到了地表 , 桥锰石一般也无法维持原状 。 这表明 , 这颗闪闪发光的大钻石是在超深的下地幔形成的 , 在地球这个深度 , 压力至少是海平面的24万倍 , 是海洋最深处马里亚纳海沟(Mariana Trench)压力的240倍 。
但为什么这一切使得超深钻石非同寻常?超深钻石能否告诉我们其所在的那个人类看不见的世界的任何信息?
传说因库利南巨钻太大 , 第一次切割把刀具都撞断
来自远古的碳根据史密斯的说法 , 世界上最大和最有价值的钻石的不同寻常的品质完全取决于其形成方式 。
即或是一般普通钻石 , 其起源至今仍然有些神秘 , 科学家认为钻石是以一种流体的形式开始其形成晶体的历程 , 最初有可能是被困在地底深处的远古海水 , 然後随着下沉的大洋板块到达地球深处 。 不知什么原因 , 也许是由于温度或压力的突然变化 , 富含矿物质的水最终会把溶解在水中的碳排放出来 , 被排出来的碳然后沉淀 , 最终在地球深处的巨大压力下结晶成为钻石 。
但像库利南钻这样的超深钻石就不一样了 。 这些钻石不是在水中开始的 , 而是在更深的地球内部 , 从溶解在液态金属中的碳开始 。 史密斯说 , “这就像溶解了硫和碳的熔状铁镍合金 。 所以是一种完全不同的流体 , 但仍然是含碳的流体 。 经历某种化学或温度变化的影响 , 导致碳从金属流体中结晶出来 。 ”因此最初的金属液体含有较少的氮 , 所以由此产生的钻石氮元素含量极低 , 因此更加透明 。
简而言之 , 克力匹尔超深钻石不仅仅是以某种方式增长到惊人比例的钻石 , 其从开始诞生就相当不凡 。 事实上 , 超深钻石无与伦比的尺寸和透明度正是其不同寻常的形成方式的直接结果 。 自从超深钻石被发现 , 这种来自地球超深处的宝石开始揭示我们星球深处一直对人类严防死守的某些秘密 。
在其漫长的历史中经历过碰撞的陨石可以为了解地球深处的情况提供重要线索
史密斯说 , “我认为(超深钻石)告诉我们的最重要的信息是有关海洋构造板块下沉到地球的俯冲过程 。 ”
这是我们在学校课堂上都学过的地质现象 。 地球岩石圈被分割成七个构造板块 , “漂浮”在地球表面 , 当彼此摩擦时就会产生地震 , 当彼此分开或靠得太近时就会产生火山 。 至关重要的是 , 在新板块不断形成的同时 , 一些板块也会逐渐缓慢地滑入地壳之下 , 再也不会出现在地球表面 。
虽然科学家们一直怀疑这些消失的俯冲板块通常是较重的海洋板块 , 最终会漂流下沉到更近地核的下地幔中 , 但这一猜测从未得到证实 。 史密斯说 , “你可以去看一座火山 , 然后说 , ‘是的 , 这些岩浆来自地球’ , 或者去海洋中的热液喷口 , 看到新的地壳正在形成……但除此之外 , 真的很难做相反的事(即深入地球探看) , 只能问道 , 有什么东西进入了地球?”
但超深的钻石可以为我们探看地球深处的秘密提供重要的线索 , 因为很神奇的是 , 这些从地表消失的构造板块可能就是超深钻石的原材料 。 史密斯说 , “所以我们现研究的钻石看起来像大致是下沉到下地幔中的海洋地壳的碎片 。 这些钻石的物理特性告诉我们 , 这个形成过程在物理学是说得通的 。 ”
超深钻石除了证实最终到达地球内部的海洋板块发生了什么变化 , 还能告诉我们 , 在下地幔中可以发现什么样的东西 。 首先 , 那里一定有碳 , 否则钻石就不会存在 。 但在2021年 , 在巴西的茹伊纳(Juína)发现了一颗罕见的超深钻石 , 表明下地幔可能也有整个“海洋”的海水 。
世界上最大的钻石一般也特别透明清澈
这粒巴西超深钻石中含有一种鲜艳的蓝色矿物 , 即带有水份的尖晶橄榄石(ringwoodite) 。 这是在极高压下形成的一种特别橄榄石 。 一般橄榄石是构成大部分上地幔的绿色岩石 。 在显微镜下 , 这粒尖晶橄榄石看起来像一个很小的靛蓝色玻璃碎片 , 这种橄榄石中含有2.5%左右的水 。
很多年来 , 科学家们一直认为 , 地球表面的所有水:河流、冰盖、湖泊和海洋中的水 , 其原始源头都来自地幔 。 但是地幔中的水究竟储存在哪里一直是有争议的 , 特别是因为一般橄榄石储水能力很差 。 然而 , 含水尖晶橄榄石的发现表明 , 水可能储存在地幔更低的地方 , 也即是许多超深钻石形成的地方 。
推荐阅读
- 为什么大多数人放弃天然钻石选择培育钻石?
- “超深钻石”揭开地球内部的秘密
- 都说死鸭子嘴硬,那世界上最最坚硬的物质是什么?
- 培育钻石是钻石吗?能同天然钻石一样“恒久远”吗?
- 一块“7号冰”,足以冻结地球上所有海洋?“7号冰”究竟是什么?
- 面对得与失,如何才能永远保持平和的心态
- 环保的量子传感器在阳光下运行
- 诺贝尔物理学奖得主之一是中国“量子之父”导师,曾高度赞扬中国!
- 我们的世界可能是虚拟的?科学家给出了5种可疑现象