对第一批被证实来自地球表面深处的大型钻石的分析支持了最初的预测,即著名的史密森尼号“希望钻石”可能“超级深”,它的深度是大多数钻石的三倍以上。一项新发现还表明,“王冠宝石”库里南钻石可能也是一颗超深钻石。
美国宝石研究所(GIA)的埃文·史密斯博士在Goldschmidt地球化学会议上介绍了这项工作,杏耀资金他证实:“我们检测了第一批大型宝石钻石,它们被证实起源于地球的下地幔,其深度是大多数其他钻石的几倍。”这一结果支持了之前基于更小的钻石的预测,即与包括库利南钻石和希望钻石在内的被研究钻石性质相似的钻石是超深钻石。”
钻石是在地球地幔的高压下形成的,地幔是地壳表面和地心之间的中间层。大部分钻石形成于大陆构造板块的底部,在150-200公里深处,一些稀有的钻石形成于地幔深处。这些“超深”钻石起源于坚硬而稳定的大陆板块之下,地幔在那里缓慢移动或对流。“希望之星”属于IIb型钻石,
杏耀娱乐平台 ,它含有硼元素,能让钻石呈现蓝色。到目前为止,对于IIb型钻石是在浅层还是深层环境中形成的,一直没有定论。特别的是,不确定性围绕着大于3克拉(约豌豆大小)的大型IIb钻石的起源。只是在过去的几年里,科学家们开始了解这些令人眼花缭乱的蓝色晶体是在地球的什么地方形成的。
现在,在纽约GIA实验室工作的研究人员埃文·史密斯博士和王武义博士在一颗大型IIb钻石中发现了bridgmanite矿物的遗迹。史密斯说:
发现难以捉摸的bridgmanite矿物残留物意义重大。它在地球深处很常见,在下地幔的极端压力条件下,深度在660千米以下,甚至比大多数超深钻石还要深。Bridgmanite不存在于上地幔中,也不存在于地表。当钻石到达地表时,我们实际上看到的并不是bridgmanite,而是随着压力降低而分解后的矿物。在钻石中发现这些矿物意味着钻石本身一定是在bridgmanite存在的深度结晶的,在地球深处很深。
史密斯检查了一颗20克拉的IIb蓝钻。通过用激光瞄准被困在钻石内部的微小包裹体,他们发现光的散射方式(使用拉曼光谱仪)是bridgmanite分解产物的特征。
他说:“我们还检查了来自莱索托莱特森矿的一颗124克拉的大钻石。这种钻石大约有核桃大小,非常纯净,其晶体结构中不含氮,被称为“克利皮”钻石。这颗钻石与著名的卡利南钻石属于同一级别,卡利南钻石现在是英国王冠上的核心珠宝。这颗大钻石显示了同样的特点bridgmanite分解产物,这意味着它也已经形成了超深钻石。这颗钻石的特别之处在于,它是第一个我们可以确定其产地为下地幔的CLIPPIR钻石,也就是在660千米以下。之前,我们已经知道CLIPPIR钻石的深度非常深,并推测它们的起源深度可能横跨360到750公里,但我们实际上没有看到任何来自这一窗口深处的钻石。这让我们更好地了解了CLIPPIR钻石,比如皇冠钻石的确切来源。我们在这里了解到,克里比钻石的诞生地,如卡利南钻石和IIb型钻石的诞生地,如希普钻石有一些重合。这是第一次被发现。”
富含硼的IIb钻石,比如希望钻石,非常罕见;只有不到千分之一的钻石被归类为IIb型。
“发现深地幔起源意味着这些钻石中的物质经历了一次非凡的旅程。我们认为,让希望之星呈现出其特有蓝色的硼来自于海洋底部。从那里,板块构造把它拖到几百公里深的地幔中,在那里它可以合并成钻石。它表明,有一条巨大的回收路线,将地球表面的元素带入地球,然后偶尔将美丽的钻石带回地表,作为火山爆发中的乘客。”
史密森国家自然历史博物馆负责宝石和矿物的杰夫·波斯特博士评论说:“这项迷人的工作证实了希望钻石是非凡和特别的,是地球上最稀有的物品之一。”
德国波chum鲁尔大学的Christopher Beyer博士评论道:“在大型宝石级钻石中发现了bridgmanite分解产物的残留物,这表明钻石中的内含物是来自我们无法到达的深层地球的胶囊。此外,硼在IIb型钻石中的独特特征支持了整个地幔对流理论,俯冲板块下降到地球的下地幔。钻石是从流体结晶出来的,所以现在需要进一步研究流体成分和促进这些稀有大钻石生长的条件。
戈德施密特会议感谢史密森自然历史博物馆为准备这则新闻通知提供的帮助。
戈德施密特会议是世界上主要的地球化学会议,杏耀平台由地球化学学会和欧洲地球化学协会主办。它每年举办一次,内容包括气候变化、天体生物学、行星和恒星的发展和条件、地球物质的化学、污染、海底环境、火山和许多其他主题。2020年,预定的夏威夷国会已经转移到网上,将于6月21-26日举行,请参阅https://goldschmidt.info/2020/index。未来的大会将在法国里昂举行(2021年),夏威夷大会将在2022年举行。