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英国王冠上的钻石是从那里来的

2020-07-01 02:34:03

加拿大矿业网6月28日刊发瓦伦蒂娜·鲁伊斯·勒奥塔德的报道称,现在被镶嵌在英国皇冠正中央的著名钻石“库利南”,很可能泉源于地球的下地幔。在坚硬稳定的大陆板块下面,地幔正在缓慢移动或对流着呢。

这一发现是埃文·史女士和王武义在美国宝石学研究所正在举行的一项研究的一部门。史女士是在美国地球化学学会和欧洲地球化学协会组织召开的“虚拟2020戈德施密特集会”上提出这一新的看法的。

史女士和他的团队检测了莱索托列森矿(Let eng)的一颗类似的124克拉的大钻石,得出的结论是:库利南钻石可能形成于下地幔,可以认为是“超深”钻石。

其实,有关“超深”钻石的判断并非最新发现----

1902年5月,其时如日中天的大英帝国竣事了与南非布尔人之间的战争。是年,来自约翰内斯堡的富有修建承包商托马斯·库利南,伙同地质人员珀西瓦尔·特蕾西以52000英镑买断了位于南非德蓝士瓦的一座原为一片农园地的金伯利岩筒矿。随后,他俩组建了普里米亚采钻公司。

1905年1月25日,在南非阿扎尼亚的普列米尔(Premiar)矿山地下9米之处,一个名叫威尔士的司理人员偶然瞥见矿场的地上半露出一块闪闪发光的工具,他用小刀将它挖出来一看,是一块庞大的宝石金刚石。库利南不是一个完整的晶体,它只是一个大晶体的一部门碎块。但仅此碎块已如此之大,以致于其时没有人能买得起。

有意思的是,库利南钻石被发现的时候,其时专家们就预计,蕴藏库里南钻石的金伯利矿脉的地质年事为1亿年。库利南钻石被发现时拥有7个很是平滑的外貌。专家们据此判断,它可能仅仅是一颗更大钻石的其中一部门。1934年和1954年,人们在库利南钻矿又划分发现了另外两颗大钻石Jonker和Niarchls。

专家们认为,这两颗钻石和库里南钻石很有可能最初都属于一颗更大的原始宝石。原始宝石成形于地球深层,在它被喷发出来并蕴藏于金伯利岩矿脉之前,肯定已经存在了极其久远的时间。

史女士和他的团队称,最近对这颗核桃巨细的钻石举行的分析显示,它含有一种重要元素的残余物:布氏岩(bridgmanite)。

库利南 II或称第二颗“非洲之星”,一颗重达317.4克拉的钻石,被镶嵌在大英帝国的王冠上

布氏岩(Bridgmanite)是迄今所发现的存在于地幔深部的地球含量最富厚的矿物。之所以命名为Bridgmanite,是为了纪念1946年获得诺贝尔物理学奖的Percy Bridgman为高压物理学研究所做出的孝敬。

其实,数十年来,科学家只知道bridgmanite存在于地球的深部——地幔的巨厚岩层高温高压情况。只管科学家们已在实验室条件中乐成合成这种矿物,但迄今在地表和近地表尚未发现这种矿物的天然样品,因而无法分析其化学身分和晶体结构。令人惊异的是,科学家却是透过135年前撞击地球的一颗陨石开启了对这种矿物的辨识与研究。

2009年,美国加州理工学院的研究人员在一块45亿年前的古老陨石中发现了亚微米级的bridgmanite晶体。通过同步加速器X射线衍射分析并借助高分辨率扫描电子显微镜,研究人员对陨石中bridgmanite的漫衍及其组分展开研究。经由历时5年的努力,科学家们最终揭晓了bridgmanite的化学身分以及晶体结构,并乐成使该矿物及其命名获得国际矿物学协会(IMA)新矿物、命名和分类委员会(CNMNC)的认可。研究人员表现,发现自然形态的bridgmanite,有助于认识太阳系中小天体遭遇打击时的条件及其受影响历程。同时,陨石中微小bridgmanite晶体的发现也将有助于展现地心深处的相变机制。

史女士在陈诉中说:“发现布氏岩这些难以捉摸的矿物残余物意义重大。在地球深处,在下地幔的极端压力条件下,在660公里的深度以下,这种现象很是普遍,甚至比大多数超深钻石都要深。”

上地幔或地表并不存在布氏岩。当钻石到达地表时,我们看到的实际上并不是布氏岩,而是当压力降低时它剖析时留下的矿物。发现这些被困在钻石中的矿物,意味着钻石自己一定是在布氏岩存在的深度、地球内部很是深的地方结晶的。”

研究人员通过用激光扫瞄钻石内部的微小包裹体,从光的散射方式(使用拉曼光谱仪)可见被布氏岩击穿的迹象。

列森矿区产出的钻石很是纯净,其晶体结构中不含氮。因为具有这一特征,研究人员将其归类为“克利普尔(CLIPPIR)”钻石,与库利南钻石的种别相同。

史女士说:“这颗钻石的特别之处在于,它是第一颗“克利普尔”钻石,我们可以确定它泉源于下地幔,也就是说,产自地壳660公里以下。”“以前,我们知道克利普尔钻石所在位置是超深的,推测它们的生成的深度可能在地下360-750公里之间,但实际上,我们还从来没有通过这个“窗户”真正看到过来自这个深度的任何钻石。”

在研究人员看来,这一发现更好地说明晰克利普尔钻石简直切泉源,也讲明克利普尔钻石和IIb型钻石(如著名的希望钻石)的降生地有一些重叠。人们知道,希望钻石,这颗稀有的蓝色宝石,在华盛顿史密森国家自然历史博物馆(Smithsonian National Museum of Natural History)完工之前,一直为君主、银行家、继续人和窃贼所拥有。

史女士提到的重叠点是指此前的一项研究。研究人员发现,希望钻石和其他IIb钻石起源于地球的深地幔,而赋予它们蓝色色调的硼来自海底。为了给钻石注入希望象征的蓝色,硼这种元素借力板块结构运动深入地幔数百公里与钻石联合。

史女士说:“这也讲明,地壳里有一条神密的‘通道’,可以将地球外貌的元素带到地球深部,与地球深部的物质融合成漂亮的钻石后,作为“搭客”,被火山喷发送回地表。”

  

标签:钻石 地幔 矿物 普尔

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