未解之謎:地球大鑽石何時及何因形成

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【大紀元2016年12月20日訊】(大紀元記者張秉開編譯報導)一項新研究顯示,世界上的那些大鑽石不僅有商業價值,也含有豐富的地球信息。科學家認為,那一顆顆具有上億年甚至10億年歷史的大鑽石記錄著久遠年代的地質變化情況,但其成因始終為謎。

科學家在近期的《科學》雜誌上描述,大鑽石在成分及結構方面,與小鑽石有根本差異,因為大鑽石的形成原因及地點與小鑽石不同。

「一些世界最大的最貴重鑽石如卡利南承諾(Cullinan)或賴索托(Lesotho)顯示一系列特有的物理特性,因此許多人認為它們的來源不同於其它常見的鑽石。」美國寶石學院(GIA)的研究者王武義(Wuyi Wang,音譯)說:「但是直到目前,這些鑽石是如何形成的,以及它們說明地球內部發生了什麼事情,這些至今為謎。」

卡利南鑽石(Cullinan)是迄今發現的最大天然鑽石原石,重3,106克拉(相當於621.2克),於1905年1月26日發現於南非的卡利南礦場。賴索托(Lesotho)是全球第15大原石,也產自南非,共切割成26顆鑽石,其中最大一顆梨型鑽為76.41克拉(15.28克)!

目前理論繪製的地球構造模式圖(由內及外:白色為核芯;亮黃色為外核;丹紅色為深層地幔;深紅色為淺層地幔(岩石流層)及地殼;藍白色為分布海洋的地表及天空中的大氣) (維基百科)
目前理論繪製的地球構造模式圖(由內及外:白色為核芯;亮黃色為外核;丹紅色為深層地幔;深紅色為淺層地幔(岩石流層)及地殼;藍白色為分布海洋的地表及天空中的大氣) (維基百科)

科學家認為,鑽石是在地球深處的地幔處形成,之後隨著火山噴發來到地表。有時鑽石中混雜金屬和礦物質成分。研究這些鑽石可能會了解地球內部的成分。

研究者使用顯微鏡、激光、磁鐵以及電子束觀察指甲大小的鑽石碎屑,發現其中含有鐵、鎳、碳和硫,並且這些物質包裹在液態甲烷和氫氣組成的薄層中。這些包含物表明,鑽石是在極高的壓力及缺氧的條件下於液態金屬中形成的。

另據美國全國公共廣播電台(NPR)報導,另一研究者伊凡·史密斯(Evan Smith)說:「這是不同尋常的現象。我第一次看到內容物中含甲烷。」

科學家推測,小鑽石的形成位置在144~193公里深的地幔層。大鑽石是在更深處形成,可能為地下320~900公里,其形成條件為無氧,這是以前未預料到的情況。而且,大鑽石的產生年代可能有1~10億年之久。

耶魯大學礦物物理學家卡尼尼·李(Kanani Lee)表示,實驗結果說明這些現象非常複雜,要求我們必須更深入思考地球內部發生了哪些事情。#

責任編輯:林妍

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