我們有史以來第一次在鑽石內發現了深地礦物
(內斯特·科羅廖夫/不列顛哥倫比亞大學)
科學家首次發現矽酸鈣鈣鈦礦(CaSiO3)在地球表面。
它可能是地球上第四豐富的礦物,但人類以前從未在自然界中見過它 - 因為在大約 650 公里(400 英里)的深度以上,它變得不穩定。
那麼它是如何在攀登過程中倖存下來的呢? 它包含在一小塊鑽石內。 這顆寶石是在南非庫利南鑽石礦的地殼深處不到一公里處開採出來的。
“沒有人能夠使這種礦物在地球表面保持穩定,”地球化學家格雷厄姆皮爾森說來自阿爾伯塔大學地球與大氣科學系。
“在地球表面保存這種礦物的唯一可能方法是將其困在像鑽石一樣堅固的容器中。”
科學家估計矽酸鹽鈣鈦礦構成高達 93%地球下地幔,但 CaSiO3到目前為止仍然是假設。 現在我們已經掌握了這種礦物,科學家終於能夠對其進行更詳細的研究。
裡面發現的鑽石直徑僅 0.031 毫米,也是超級稀有的標本。
大多數鑽石誕生於距離地球表面更近的地方,深度在 150 至 200 公里(93 至 124 英里)之間。 但研究人員表示,這顆特殊的鑽石可能是在大約 700 公里的深度形成的。
在那個深度,壓力約為海平面大氣壓力的 240,000 倍。
正是這種強烈的破碎壓力形成了鑽石,捕獲了 CaSiO3透過為其創建一個穩定的外殼,並防止礦物晶格在鑽石移向表面時變形。
這項發現已經揭示了有關地函如何形成的有趣資訊。
“鑽石確實是觀察地球物質的獨特方式,”皮爾森說。
“這顆特殊鑽石中鈣鈦礦內含物的具體成分非常清楚地表明海洋地殼循環進入地球下地函。它為海洋板塊沉入地球深處時的命運提供了基本證據。”
研究小組對鑽石進行拋光,並進行光譜分析,確認裡面的礦物確實是難以捉摸的CaSiO3。 在下一階段,不列顛哥倫比亞大學的研究人員將致力於更多地了解其年齡和起源。
團隊論文已發表在期刊上自然。