突破性研究——藍(lán)色鉆石的驚人起源
發(fā)布時(shí)間：2018-12-03瀏覽次數(shù)：1204IIb型鉆石是一種稀有種類的鉆石，其特征在于晶體結(jié)構(gòu)中含有硼，其可賦予吸引人的藍(lán)色。聞名的希望鉆石是這種藍(lán)鉆的完美代表。IIb型鉆石長期以來一向是地質(zhì)之謎，但2018年8月2日出書的《天然》雜志上發(fā)表的新研討顯現(xiàn)它們是“超深”鉆石，這意味著它們比大大都其他鉆石的構(gòu)成深度還要深。值得注意的是，這些藍(lán)色鉆石中含有的硼原子最初或許來自古代海洋。
圖1：藍(lán)色含硼鉆石，含有一種叫做鐵方鎂礦的深色礦產(chǎn)包裹體，作為本研討的一部分進(jìn)行了查驗(yàn)。這顆寶石重0.03克拉。
硼是一種大量集中在地球外表的元素。但在鉆石生長的地幔中，硼的濃度極低。因此，IIb型鉆石的硼含量是出其不意的并且難以解釋。幾十年來，藍(lán)鉆一向吸引著科學(xué)家們的愛好，但這些寶石的高價(jià)值和稀有性及其近乎缺少礦產(chǎn)包裹體的特征一向是研討的首要障礙。
圖2：鉆石原石， 0.7-3克拉。
在此研討之前，未有對(duì)IIb型鉆石中任何礦產(chǎn)內(nèi)含物的認(rèn)識(shí)。然而，對(duì)近兩年內(nèi)向GIA提交的鉆石經(jīng)過系統(tǒng)選擇我們找到并查看了46種含有內(nèi)含物的IIb型鉆石。經(jīng)過研討內(nèi)含物能夠推斷出鉆石生長的主巖和深度， IIb型鉆石構(gòu)成至少與地幔轉(zhuǎn)化帶（410-660 km）相同深，抵達(dá)下地幔（> 660 km）。相比之下，這比其他大大都鉆石的構(gòu)成深度150–200 km。深約四倍。
內(nèi)含物還標(biāo)明，在這個(gè)很大的深度，鉆石構(gòu)成于被傳送帶式的爬升帶到下地幔的洋殼中。與爬升海洋巖石圈的聯(lián)系標(biāo)明，負(fù)責(zé)IIb型鉆石藍(lán)色的硼或許是從地球外表帶走的。
圖3： 在0.21克拉藍(lán)色鉆石中包裹的硅酸鈣，視界寬1.42毫米。這種內(nèi)含物證明鉆石在地幔的極深處生長。
當(dāng)海水進(jìn)入大洋底時(shí)，會(huì)引起硼的化學(xué)反應(yīng)，將硼沉積到海洋巖石圈中。這項(xiàng)新研討設(shè)想了一種模式，其間一些硼跟隨著含水礦產(chǎn)爬升到下地幔。在這個(gè)極深的深度中，增加的溫度和壓力分解含水礦產(chǎn)質(zhì)，然后釋放富含硼的流體，觸發(fā)鉆石生長。在藍(lán)色鉆石中的許多固態(tài)內(nèi)含物的外表發(fā)現(xiàn)有甲烷和氫氣共存的薄層，這為鉆石構(gòu)成于富含硼和水的流體中供應(yīng)了依據(jù)。
