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在超深钻石中地球遥远过去的微光

  • 科学
  • 2019-08-16 14:09:08
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我们不能挖到地球的中心,我们不能时间旅行。但如果宇宙能够获得安慰奖,它将是一颗超深钻石。这些坚固的稀有矿物从地球的地幔传播数百英里,形成地壳,在地壳中发现它们。在此过程中,他们将历史记录在微观缺陷中。

“超深钻石基本上只是时间胶囊,”地球化学家Suzette Timmerman说。她和她的同事,然后在澳大利亚国立大学,最近分析了一组来自巴西的超深钻石,并在其中发现了来自地球原始过去的氦。

他们的工作于周四发表在“科学”杂志上,是朝着了解这个星球自45.4亿年前从岩石和天然气的融合以来如何演化以来的进一步发展。这一发现也增加了钻石的吸引力:它们是永恒的,它们完全由过去制成。

地球的地幔,大约1800英里厚,开始向下约25英里,夹在薄外壳和致密的铁芯之间。这种古老的岩石填充物占地球体积的四分之三以上。但由于它无法进入,科学家对此知之甚少。

地震研究揭示了地幔内的对流电流如何允许其内容物循环。海洋岛玄武岩 - 岩浆从地幔的火山喷发后冷却 - 提供了地幔化学成分的暗示。但是,没有任何消息来源揭示了在任何特定深度构成的地幔。

这部分是因为玄武岩是在其熔融行程中收集的元素的冷却混合物。它无法解析。但是钻石在其旅程中不会发生物理或化学变化,无论它收集什么都可以单独研究。

钻石形成于不同的深度。当他们这样做时,他们捕获含有碳,水和惰性气体的矿物质和流体,捕捉这些环境的快照。这些“夹杂物”是使钻石混浊的缺陷。对于地球科学家来说,它们是珍贵的 - 来自特定时间和地点的古代元素的微观包裹,完美保存和保护。

大多数钻石形成于表面以下100英里左右。但在Timmerman工作的巴西地区,超过99%的钻石是超深的,已经在地幔的过渡区形成,在254到410英里之间。

蒂默曼和她的团队使用高科技激光和真空释放被困在超深钻石夹杂物中的液体。在里面,他们发现了氦的痕量同位素,其比例与在海岛玄武岩中发现的相似。氦在地球上极为罕见,因此它在海洋岛玄武岩中的存在表明在地下某处存在氦储存,尽管有多远不清楚。

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