地球之谜——皇冠上的钻石 英国女王皇冠上的钻石为世界之最 世界之最钻石( 二 )


这些夹杂物共同提供了化学线索 , 即克利皮钻石只能形成于地表下至少360公里但不超过750公里(466英里)处 。这个区域被称为Goldilocks , 因它足够深 , 故可以解释那些金属夹杂物没有暴露于氧气的愿意 , 并且在地幔的巨大压力下 , 石榴石也不会破裂得太厉害 。同时 , 普通钻石仅形成与地壳下方150-200公里处 。
即使是最普通的钻石在岩石中也是独一无二的 , 在地表下形成的位置比任何其他岩石都深 。表面上没有任何材料来自地表下600公里的深度 。岩浆来自大约400公里处 , 但这是融化的岩石而钻石不会发生任何变化 。任何一颗天然的钻石都经过了至少9.9亿年的形成时间 , 有些更古老的形成于32亿年前 , 当时整个地球还是个蓝色水球 。
一旦钻石形成 , 就需要一系列不太可能的过程才能将其带到地表 。首先 , 经过数百万年的时间地幔中超热岩石的自然运动使其更靠近地表 , 可能是巨大的“羽毛”的一部分 , 可以从核心的边缘延伸到上地幔数千公里。然后 , 钻石必须在正确的时间在正确的位置 , 以便岩浆把它们带到地表 。熔岩从不同的位置把那些钻石集中到一起 , 并将它们混合 。然后 , 这种融合了钻石的岩浆将凝固到地壳内的岩石中 , 尤其是一种称为金伯利特的岩石 。
大部分钻石都很小它们源于上部地涵
大多数钻石(称为I型)都包含大量的氮 , 这会影响其晶体结构 , 并使其带有一丝浅黄色或棕色 。不过偶尔在一些钻石里完全探测不到任何其他物质 , 这些属于II型钻石 , 它们非常罕见 , 那些大型的钻石就具有这样的特性 。这也成为一个长期的谜团 。
2020年在对一颗4.5亿年前陨石的研究中发现了一些奇异矿物 。这块陨石来自于一个更大的小行星 。由于撞击使它脱落 , 撞击造成的压力类似于地球地表下发生的事情 。在2014年 , 科学家在一块外星岩石中瞥见了一种矿物-布氏岩 。尽管它在地球上极为丰富 , 但它只能存在于在地幔下的高压中形成 。像许多高压矿物一样 , 当它到达地面时 , 它会分解 。这是第一次见到它 。
令人惊讶的是 , 在那些大型钻石中同样包含了这种矿物质 , 尽管以其破碎的形式 。这表明在下地幔中形成的闪闪发光的岩石形成于至少24万倍的海平面压力下 。这相当于240倍玛利亚拉海沟的压力 。
被强烈撞击的陨石揭秘了地表下的世界
但是 , 什么使这些超深钻石如此不同?他们能告诉我们哪些关于那些隐秘世界的信息?
世界上最大 , 最有价值的且拥有异常品质的钻石都取决于它们形成的方式 。即使是普通钻石的起源仍然有些神秘 。人们认为很可能是由于海床的下沉古老的海水被困在地下深处 。某种程度上 , 可能是由于温度或压力突然变化 , 这种矿物质丰富的水最终析出了溶解在其中的碳 , 而碳被沉淀下来在地壳下方的巨大压力下 , 碳结晶成钻石 。
然而像库里南这样的超深钻石却完全不同 , 它们的生命起源于 , 碳溶解于液态金属中然后再深入到地心深处 。因此 , 这是一种完全不同的液体 。但仍然是碳液 。它正在经历一系列的化学与温度的变化 , 最终导致了碳结晶 。在这种情况下 , 初始流体含有较少的氮 , 因此它们最终几乎不含该元素 , 故更透明 。