超深钻石含有早期地球的原始地块的痕迹

avatar 2019-10-2217:10:44 评论 20
超深钻石

钻石可能不是永恒的,但有些钻石含有非常古老岩石的特征 Antony Burnham /钻石来自Collier金伯利岩

在巴西发现了一颗在地下深处形成的钻石。更重要的是,它包含的证据表明,在地下深处,一块原始的地球岩石仍然完好无损。

很难相信,经过40多亿年的地质活动,地球早期的任何结构在今天仍然存在。

但是在巴西的Juina地区发现的几颗钻石含有化学特征,表明这样一个岩石储藏库仍然深埋在地表之下。

这些钻石是由澳大利亚国立大学的Suzette Timmerman和她的同事分析的,钻石中含有一种叫做氦-3的古老氦同位素,这种同位素在地球最早的岩石中就已经存在了。

钻石的时间舱

蒂默曼说,这表明,这些钻石本身不到5亿年,形成于或高于地球原始岩石的残余。她说,在形成的过程中,他们封装了一些古老的氦-3,这些氦-3正缓慢地从这块原始岩石向上扩散。

这些钻石还含有一种被称为breyite的矿物,是在超高压下形成的,表明它们起源于地下410至660公里处。蒂默曼说,这意味着原始岩石的深度至少要超过410公里。

通常,钻石在地下230公里以内形成。蒂默曼说,这使得这些“超深”钻石成为研究早期地球的独特时间舱。

她的团队的分析显示,这些钻石是在大约9300万年前由热岩和火山喷发的上升流携带的,最终落入地表的Juina矿。

研究人员现在希望能找出保存完好的原始岩石的位置和大小,这些岩石为现在困在钻石中的氦-3提供了能量。蒂默曼说:“希望到那时,我们能够更多地了解它是如何形成并存活下来的。”

她的最佳猜测是,这块原始岩石是靠近地核的一个密度非常大的结构,这就解释了为什么它能一直保持完整。

她说,由于钻石深埋于地下,无法直接接触到它,但对超深钻石的进一步研究可能有助于我们更好地了解它。

改文章发表在Science上,原文:Primordial and recycled helium isotope signatures in the mantle transition zone,DOI: 10.1126/science.aax5293

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