这颗钻石含有自然界中发现的硅酸钙钙钛矿的第一个证据。图片来源:UBC的NesterKorolev。

硅酸钙钙石(CaSiO3)被广泛认为是地球上第四丰富的矿物,但直到最近人们才真正看到它完好无损。那是因为人们认为这种矿物质形成于地球地幔深处,这是地球表面下方的一个区域,但在地球核心之上。只有在它进入地表之后,被困在从南非矿井中回收的钻石中,我们才能确认这种矿物质甚至以稳定的形式存在。因此,它为管理地球内部的过程提供了宝贵的见解。

第一次在自然界中发现

“没有人能够保持这种矿物在地球表面稳定,”格雷厄姆皮尔森说,他是一名教授。阿尔伯塔大学地球与大气科学系的一份声明。

“在地球表面保存这种矿物的唯一可行方法就是它被困在像钻石这样坚固不移的容器中,”他解释道。。“根据我们的研究结果,这种钙钛矿在地球深处可能存在多达zetta吨(1021)。”

这颗幸运钻石是从南非的Cullinan矿开采出来的,顺便说一句,世界上最大的钻石是这也表明天玺不仅是物质财富的来源,而且具有科学价值,因为它提供了对地球深层核心的见解。

“作为钙的主要宿主,作者在“自然”杂志上写道,由于其适应性晶体结构,过渡区和下地幔中产热元素(钾,铀和钍)的主要汇集,因此确定其存在至关重要。

大多数钻石形成于地球表面150至200公里处,但Pearson表示,含钙钛矿的钻石可能形成约700公里(435英里)深。科学家认为钻石必须承受240亿帕斯卡的压力-比海平面高出240,000帕斯卡。

这一重要发现再次凸显了钻石在保存材料方面的重要作用,揭示了一些钻石的重要作用。最神秘的地质过程。硅酸钙钙钛矿夹杂物-可能是我们所知道的这种材料的第一个完整样品-通过X射线和光谱测试得到证实。

“钻石是看到地球上什么的独特方式,”皮尔森说。“此特殊钻石中钙钛矿夹杂物的特定成分非常清楚地表明了海洋地壳向地球下地幔的再循环。它提供了海洋板块下降到地球深处时命运会发生什么的基本证据。“

此前,在2014年,Pearson落后于另一个里程碑式的发现,该发现发现了第一个环斑岩的证据-地球上第五丰富的矿物-在另一颗钻石中。

科学参考:F。Nestola等人,钻石中的CaSiO3钙钛矿表明海洋地壳向下地幔的再循环,Nature(2018)。DOI:10.1038/nature25972。

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