对超深钻石的仔细检查揭示了地质学家长期以来的怀疑:在我们星球内部的某个地方,存在着一个巨大的原始岩浆库,超过 40 亿年未受干扰。
这个古老水库的位置、大小和内容仍然存在争议,但多亏了这些钻石,研究人员越来越接近可能的“最古老的剩余”和“相对未受干扰的“地球上的物质。
“钻石是已知的最坚硬、最坚不可摧的天然物质,因此它们形成了一个完美的时间胶囊,为我们提供了一扇了解地球深处的窗口,”说澳大利亚国立大学地球化学家苏泽特·蒂默曼 (Suzette Timmerman)。
这些坚韧的宝石因猛烈的火山喷发而被带到地表,在异国他乡是罕见的幸存者。与浅层形成的钻石明显不同,它们是我们与地球深处的唯一接触点。
其中大部分是超深钻石。 (格雷厄姆·皮尔逊)
我们的星球被挤压在地壳和过热的核心之间地幔是看不见的、巨大的,几乎不可能研究。如今,人们认为它大部分是固体,但地质学家长期以来一直怀疑它可能含有一种孤立的原始汤,这种汤在我们星球的不断搅拌中尚未“翻转”。
这个想法最初是在 20 世纪 80 年代提出的,当时地质学家注意到火山熔岩中氦 3 与氦 4 同位素的比例异常高。事实上,与地球表面的所有其他物质相比,这个比率与坠落地球的极其古老的陨石的比率非常相似。
这让科学家们认为,这些熔岩可能来自我们星球深处的一个孤立的化学储存库,自地球形成以来,该化学储存库没有发生显着变化。
最近的研究表明,这古代氦签名仅由最热门的热点在地球表面这里。但由于线索仅在火山活动附近出现,这种材料的实际起源仍然是个谜。
Timmerman 和她的团队对在巴西 Juina 地区发现的 24 颗超深钻石进行了分析,现在声称已经找到了存在这种原始储层的微观证据。
这些钻石含有氦气残留物,其历史甚至可以追溯到地球和地球之前。碰撞了。因此,这种同位素模式一定来自位于这些钻石的形成地或以下某处的古代储层。
“我的研究的独特之处在于,它首次对这个原始储层的位置(深度超过 410 公里)给出了直接的深度限制,正如我们所知,钻石是在过渡带(深度 410-660 公里)形成的,”蒂默曼说道。通过电子邮件发出科学警报。
加州大学圣巴巴拉分校的地球科学家马修·杰克逊此前曾研究过这些古老的氦同位素,经过多年的探索,他认为这一新发现是向前迈出的重要一步。
“这是一个有趣的结果,具有很大的潜力来‘绘制’出升高的 3He/4He 域位于地球内部深处的位置,”解释杰克逊没有参与这项研究。
“氦在地幔条件下可以快速扩散,因此评估古代氦特征是否反映了钻石地层深处的成分,或者反映了输送到钻石到地表的宿主熔岩的成分,这一点非常重要。”
研究结果发表于科学。