地球的最稀有钻石从地幔中的原始碳形成

时间：2022-06-26 14:25:07 来源：

大多数钻石由碳在地球表面和地壳之间一遍又一遍地再循环。但是钻石具有最深刻的起源 - 如着名的希望钻石 - 是由一个单独的来源的碳制成：一个新发现的古代水库隐藏在地球下的地幔中，科学家们报告9月10日。

这些超级钻石内的化学线索表明，对于深度地球的碳循环如何，有一个先前未知的限制。研究人员表示，了解碳循环的这一部分 - 如何以及碳移动到行星内部的内部和碳移动，可以帮助科学家了解地球对地球气候的变化。

钻石在不同深度形成之前的钻石，然后进入它们被出土的表面。“大多数钻石人都熟悉的是来自地球的上层250公里，”埃尔伯塔大学的地球化主义者在埃德蒙顿大学的地球化家说。“Superdeep”钻石从地下至少250公里，“他们真的很少见，”Regier说。但最稀有的是钻石，在较低的地幔中，形成远达700公里的钻石。

“常常那些是你发现的一些，就像希望钻石一样，”雷格尔说。这些最深的高度珍贵的钻石在科学上也是无价的，为较低的地幔提供罕见的窗户。例如，在一些钻石中保留的微小缺陷含有地质珍品：地球内部最深的水，甚至是地球上最古老的保存材料（SN：3/8/18; SN：8/15/19).

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这些最深钻石中碳的来源是一个谜，但科学家想知道它是否来自地球构造板块的俯冲。由于一块板在另一个板上滑动并沉入地幔中，它将碳从表面传输到内部，是碳循环的关键部分。一些碳最终通过爆发火山或钻石返回表面，而有些碳在深色地壳或上部地幔中被隔绝。俯冲碳封存可能在创造氧气空间中发挥了关键作用，以积累在地球大气中，为大约23亿年前的巨大氧化事件铺平道路（SN：2/6/17).

钻石及其夹杂物 - 作为钻石形式的晶体结构嵌入晶体结构的微小岩石 - 为它们形成的环境提供闪亮线索。所以regier和同事检查了在地壳，上部地幔和较低的地幔中形成的钻石，狩猎底层外壳的化学痕迹。为此，团队分析了同位素 - 在钻石中的不同形式的碳和氮的元素，以及夹杂物中的氧同位素。

这些元素形式的相对量表明了岩浆的化学构成，其中金刚石结晶。例如，在地壳和上部地幔中形成的菱形具有富含氧气-18的含量 - 表明宝石从底层海壳形成的岩浆中结晶。

“所有同位素都以不同的方式讲述了同样的故事，”雷耶尔说。“碳，氮气和氧气，他们都说，底板板能够将碳和类似的元件运送到地幔中类似的深度。但在500左右到600公里，大部分碳都是通过岩浆丢失的“，她说，上升到了表面。“之后，碳中的板坯相对耗尽。”

从660公里的钻石的化学化妆品显着与浅钻石的化妆品显着不同。那些“以不同的方式形成的形式，从已经储存在地幔内的碳，”Regier说。“最深的样本必须是[由]原始碳的原始碳，从未逃脱地球。”

该发现还提出了限制从地面的内部埋入地面的深度碳。Regier说，这是一个含义，它是呼吁潜水能够深深地埋葬碳，并且足够长的是在巨大氧化事件背后的驱动力。

但是，弗吉尼亚理工学院的弗吉尼亚理工学家弗吉尼亚理工学院梅根·邓肯（Blacksburg）表示，外部的板坯不需要携带碳，以沉浸在较低的地幔中以螯合，或对地球气候产生深远的影响。“碳不需要让它变得更远，”邓肯说。“只需从表面中移除它以具有氧气效果”。

俯冲和古地上氧气的兴起的联系仍然是一个开放的问题，regier承认。“地球很复杂...... [和]我们有样品，告诉我们在地球上深入了解这个碳循环是令人兴奋的，”她补充道。“它说我们的星球有很多我们不明白。”

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