未解之谜:地球大钻石何时及何因形成

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【大纪元2016年12月20日讯】(大纪元记者张秉开编译报导)一项新研究显示,世界上的那些大钻石不仅有商业价值,也含有丰富的地球信息。科学家认为,那一颗颗具有上亿年甚至10亿年历史的大钻石记录着久远年代的地质变化情况,但其成因始终为谜。

科学家在近期的《科学》杂志上描述,大钻石在成分及结构方面,与小钻石有根本差异,因为大钻石的形成原因及地点与小钻石不同。

“一些世界最大的最贵重钻石如卡利南承诺(Cullinan)或赖索托(Lesotho)显示一系列特有的物理特性,因此许多人认为它们的来源不同于其它常见的钻石。”美国宝石学院(GIA)的研究者王武义(Wuyi Wang,音译)说:“但是直到目前,这些钻石是如何形成的,以及它们说明地球内部发生了什么事情,这些至今为谜。”

卡利南钻石(Cullinan)是迄今发现的最大天然钻石原石,重3,106克拉(相当于621.2克),于1905年1月26日发现于南非的卡利南矿场。赖索托(Lesotho)是全球第15大原石,也产自南非,共切割成26颗钻石,其中最大一颗梨型钻为76.41克拉(15.28克)!

目前理论绘制的地球构造模式图(由内及外:白色为核芯;亮黄色为外核;丹红色为深层地幔;深红色为浅层地幔(岩石流层)及地壳;蓝白色为分布海洋的地表及天空中的大气) (维基百科)
目前理论绘制的地球构造模式图(由内及外:白色为核芯;亮黄色为外核;丹红色为深层地幔;深红色为浅层地幔(岩石流层)及地壳;蓝白色为分布海洋的地表及天空中的大气) (维基百科)

科学家认为,钻石是在地球深处的地幔处形成,之后随着火山喷发来到地表。有时钻石中混杂金属和矿物质成分。研究这些钻石可能会了解地球内部的成分。

研究者使用显微镜、激光、磁铁以及电子束观察指甲大小的钻石碎屑,发现其中含有铁、镍、碳和硫,并且这些物质包裹在液态甲烷和氢气组成的薄层中。这些包含物表明,钻石是在极高的压力及缺氧的条件下于液态金属中形成的。

另据美国全国公共广播电台(NPR)报导,另一研究者伊凡·史密斯(Evan Smith)说:“这是不同寻常的现象。我第一次看到内容物中含甲烷。”

科学家推测,小钻石的形成位置在144~193公里深的地幔层。大钻石是在更深处形成,可能为地下320~900公里,其形成条件为无氧,这是以前未预料到的情况。而且,大钻石的产生年代可能有1~10亿年之久。

耶鲁大学矿物物理学家卡尼尼·李(Kanani Lee)表示,实验结果说明这些现象非常复杂,要求我们必须更深入思考地球内部发生了哪些事情。#

责任编辑:林妍

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