在地球地幔深处形成的钻石包含深处回收过程的证据

这款卡通显示了一个凸面的海洋板，如传送带从地面到下部地幔。白色箭头展示了板（地壳和沉积物）的顶层的相对良好的浅回收途径，其进入弧形火山。研究团队研究钻石的新发现揭示了更深的回收途径，以浅蓝色显示。海底水浸润骨折水合物在板内的内部水合物，形成“蛇形岩”，有时可以将这些水合岩石置于下部地幔的顶部。这是将水，碳和其他曲面元素的深度落入地幔中的主要途径。

调查结果允许我们追踪从表面的矿物质如何被吸入地幔。

钻石在地球的地幔深处形成的钻石包含在海底上发生的化学反应的证据。探测这些宝石可以帮助地质学家了解如何在地球表面和其深度之间交换材料。

在科学进步中发表的新工作证实，蛇形术 - 从恒星，地球地幔的主要岩石类型，当水穿透海底的裂缝时，可以将表面积载为700公里，由板构造过程携带到700公里。

“几乎所有构成海底的构造板都最终弯曲和滑入地幔 - 一个被称为俯冲的过程，这有可能将水面材料（例如水）循环到地球上，”Carnegie的彭妮解释为凭借美国宝石学院Evan Smith的研究努力。

显示钻石如何提供研究人员的插图一瞥我们地球内部发生的过程，包括表面材料的深处回收。

蛇形素驻留在底板板内可能是最重要，但已知的地球化学途径中最重要的，但地球化学途径之一，通过该途径被捕获并传送到地球的深度。由于卡内基和GIA研究了关于蓝色钻石的起源以及构成中海山脉和海洋岛屿的爆发式裂缝材料的化学成分，因此涉嫌脓肿的蛇形素存在 - 由于Carnegie和Gia研究。但证明这条路的证据迄今尚未完全确认。

研究团队 - 其中还包括Carnegie的Steven Shirey，Anat Shahar，以及Cape Town大学的Gia的武夷王和斯蒂芬理查森 - 发现了通过研究一种源于内部深层的大型钻石来证实这种怀疑的物理证据行星。

“世界上一些最着名的钻石落入了这类特殊类别的相对较大和纯净的宝石钻石，如世界着名的Cullinan，”史密斯说。“它们在360到750公里之间形成，至少与上下地幔之间的过渡区一样深。”

Letseng Mine的粗Clippir钻石的例子，莱索托。这些与本研究中分析的钻石相同。最大的石头是91.07克拉。

有时它们含有在金刚石结晶期间捕获的微小矿物质的夹杂物，这提供了在这些极端深度发生的情况下的瞥见。

“研究深深的金刚石结晶期间形成的矿物质的小样本可以教我们对地幔的组成和动力学来教导我们，因为金刚石保护矿物质免受其在表面的额外变化的额外变化，”蜗利解释说。

在这种情况下，研究人员能够分析金属夹杂物中铁的同位素组成。与其他元素一样，铁可以在其核中具有不同数量的中子，这导致铁的铁原子略有不同的质量或不同的“同位素”。测量“重”和“光”铁同位素的比率为科学家提供了一种铁的指纹。

由团队研究的钻石包裹物具有比大多数披风矿物质在大多数披风矿物中的较高的浅铁同位素比例。这表明它们可能没有源自深地地球化学过程。相反，它指向当海底橄榄石在海底上转化为蛇形岩时形成的磁铁矿和其他铁富矿物。这种水合岩石最终将数百公里塌陷到披风过渡区，其中这些特定的钻石结晶。

“我们的研究结果证实了一种令人愉快的深土回收途径，允许我们追踪从表面的矿物质如何被吸引到地幔中并在其成分中创造可变性，”Shahar结束。

参考：2021年3月31日，科学推进。