科學家首次在鑽石里發現地球深處的礦物

credit: 銳景創意

這是有史以來第一遭，科學家在地球表面發現了硅酸鈣(CaSiO3)鈣鈦礦。它可能是含量第四豐富的地球礦物，但人類從未親眼在大自然里見過它——因為當它到達地下650千米以上時，就會變得不穩定。

那麼，它這次如何來到地表呢？原來，是搭了鑽石裂片的順風車。人們在南非庫里南鑽石礦里採集到這片鑽石，地點距地表不足一千米。阿爾伯塔大學地球與大氣科學系的地球化學家Graham Pearson表示，從未有人成功使這種礦物在地表保持穩定；只有當它被困在堅固容器(如鑽石)里時，才能在地表保存下來。

據科學家估計，硅酸鈣鈦礦構成93%的下地幔；但在此之前，CaSiO3隻是人們的猜測罷了。如今，我們終於親眼見證了這種礦物。接下來，科學家將設法對它進行深入研究。

這塊鑽石僅0.031毫米厚，本身也是非常罕見的樣本。研究人員表示，絕大多數鑽石誕生於地下150-200千米處；但這塊鑽石卻十分特殊，大約形成於地下700千米的深處。在那裡，壓強是海平面大氣壓的24萬倍。正是這種高壓形成了鑽石，將CaSiO3困入其中，為它製造穩定的環境——在鑽石緩緩升至地表時，這種礦物的晶格不會變形。

科學家能夠透過鑽石，以獨特的視角研究地球的內部狀況。其實，此次發現已經為我們揭曉了一些關於地幔形成的信息。Pearson表示，這個特殊樣本顯然說明了海洋地殼進入地球下地幔的循環過程，它為人們研究海洋地殼進入地球深處時的命運提供了重要證據。

研究人員打磨了鑽石，對它進行光譜分析，以確認內部的礦物成分——沒錯，正是傳說中的CaSiO3。接下來，英屬哥倫比亞大學的研究人員將進行進一步研究，探究它的年代和起源。

本研究發表於《Nature》。

本文譯自 sciencealert，由譯者 蛋花 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
原作者：MICHELLE STARR

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