钻石没你想的那么稀有:蕴含地球深处形成简单

2015 年 11 月 9 日  科学宇宙

  钻石被视为是纯洁和忠诚的象征,但它们可能并不是像你想象得那么稀有。美国科学家称,地下深层的微型钻石构造可能比预计的要丰富得多。

  美国约翰霍普金斯大学的地球科学家迪米特里·斯韦尔杰斯基(DimitriSverjensky)说:“地球深处——非常深的地方——钻石的形成过程,可能比我们预想的更加常见。”这张资料图显示的是大颗的钻石,而地球深层的钻石则是微型的。

  25年来,科学家对钻石的形成已经有了许多发现,并对钻石分布的普遍性有了更多的了解。这张资料图显示的是南非著名的“大洞”(TheBigHole)露天钻石矿坑。

  北京时间11月9日消息,据国外媒体报道,钻石深受女性的喜欢,被视为财富和持久爱情的象征,但钻石可能并没有你想象得那么稀有。美国科学家称,地球深处所形成的微型钻石,可能远比之前预计的要常见得多。导致这些钻石形成的化学反应也非常简单。不过,这一发现并不会让钻石婚戒变得便宜。

  一方面,地球深处的钻石需要依赖火山岩浆的喷发将它们带到地面附近,进而通过露天采矿被人类获得。另一方面,这些形成于地面以下145至193公里深处的钻石,其实只有几微米大小,肉眼无法看到。

  美国约翰霍普金斯大学的地球化学家迪米特里·斯韦尔杰斯基(DimitriSverjensky)表示,地球深处的钻石含量可能比我们预计的要多得多。他和研究生黄芳(FangHuang)发现,钻石可以由一种相对简单的化学反应形成。

  他们的模型显示,当水和岩石发生反应的时候,随着酸性的增加,钻石就有可能形成。这一模型还需要经过实体物质的验证。目前关于钻石的形成,多数人认为需要更加复杂的过程,设计到流体的运动,以及甲烷的氧化或者二氧化碳的化学还原。这两种反应合在一起被称为“氧化还原”反应。

  斯韦尔杰斯基说:“要解释氧化还原反应的发生一直很困难。”这些反应需要不同的流体在岩石间流动,并与不同氧化状态的环境相遇。在发表于《自然-通讯》(NatureCommunications)的这项新研究则显示,地球深处水-岩相互作用中酸碱度的下降有能力带来钻石的沉淀。

  “人们研究得更深入,就会在不同岩石类型中发现更多钻石的形成,”斯韦尔杰斯基说,“我想所有人都会同意,有越来越多适合钻石形成的环境正在被发现。”目前还没有科学家能估计出地球的钻石总储量,但斯韦尔杰斯基称,化学模型有可能给出一个较为准确的数字。

  他补充道,现在还无法从对这些微型钻石形成的环境进行真正的探索。它们形成于地球表面以下约145到193公里的深处,处于高压高温(899到1093摄氏度)的环境。目前最先进的钻探机器只能到达地面以下13到15公里的深度。

  尽管这项研究无法改变钻石的价格,但仍将帮助我们探索地球深处的流体活动,或许还能为碳循环的研究提供参考。“流体是联系地球浅层和深层的关键,”斯韦尔杰斯基说,“这就是它们为什么重要的原因。”(任天)


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