第一个大型宝石钻石证实来自地球的较低的地幔

对第一个大型钻石的分析证实来自地球表面的深度,支持初始预测,显示史密森尼的着名希望钻石可能是“超级”,源自地球上的三倍以上比大多数钻石更深。

它还表明,在一个新的发现中,“皇冠珠宝”Cullinan钻石也可能是超深钻石。

在Goldschmidt地球化学会议上,美国宝石研究所(GIA)的Evan Smith博士证实:“我们检查了第一批被证实来自地球下地幔的大型宝石钻石,它比大多数其他钻石深几倍。

结果支持基于较小的宝石的早期预测,表明具有与研究的属性类似的钻石,包括Cullinan和希望钻石,是超强钻石“。

钻石是在地幔的高压下形成的,地幔是地壳表面和地核之间的中间层。大多数钻石形成于大陆构造板块的底部,深度在150-200千米,一些稀有钻石形成于地幔深处。

这些“超深”钻石起源于刚性和稳定的大陆板块下方,下方的地幔慢慢移动,或对流。希望钻石被归类为IIB钻石,其中包含元素硼,这可能导致蓝色调。

到目前为止,“IIb型”钻石是在浅层还是深层环境中形成的还不确定。特别是,不确定的是大于3克拉(大约豌豆大小)的IIb型大钻石的来源。仅仅在过去的几年里,科学家们才开始了解这些令人眼花缭乱的蓝色晶体是在地球的什么地方形成的。

现在,在纽约GIA实验室工作的埃文·史密斯博士和王武义博士在一颗大型IIb型钻石中发现了桥锰矿的残留。史密斯说:

“发现这些难以捉摸的bridgemanite矿物残留物意义重大。它在地球深处很常见,在下地幔的极端压力条件下,深度低于660千米,甚至比大多数超深钻石还深。布里奇曼岩不存在于上地幔,也不存在于地表。当钻石到达表面时,我们实际上看到的不是桥锰矿,而是当压力降低时,它分解后留下的矿物质。在钻石中发现这些矿物质意味着钻石本身一定是在bridgmanite存在的深度结晶的,在地球深处”。

史密斯检查了来自南非的矿山的一个大型20克拉式蓝色钻石。通过瞄准捕获的微小夹杂物的激光,他们发现光散射(使用拉曼光谱仪)的方式是Bridgmanite分解产品的特征。

他说“我们还检查了一颗来自莱索托Letseng矿的124克拉大钻石。这颗钻石大约有核桃大小,纯度很高,晶体结构中不含氮,被称为“CLIPPIR”钻石。这颗钻石与著名的库里南钻石属于同一级别,而库里南钻石现在是英国王冠上的核心。这颗大钻石显示出了相同的桥锰矿分解产物特征,这意味着它也是作为超深钻石形成的。这颗钻石的特别之处在于,它是第一颗我们可以确定来自下地幔的CLIPPIR钻石,也就是660公里以下的地幔。之前,我们已经知道CLIPPIR钻石是超深的,并推测它们的起源深度可能跨越360到750千米,但我们实际上没有看到任何肯定来自这个窗口较深的一端。这让我们更好地了解了CLIPPIR钻石(如皇冠钻石)的确切来源。我们在这里了解到的是,克利皮尔钻石(如库里南)和IIb钻石(如希望)的诞生地有一些重叠。这是第一次发现。”

富含硼型IIB钻石,如希望钻石,很少见;千颗钻石中少于1件被归类为IIB。

“发现地幔深处的起源意味着这些钻石中的物质经历了一个非凡的旅程。我们认为,赋予“希望”钻石特有蓝色的硼来源于海底。从那里,板块构造把它拖到几百公里深的地幔中,在那里它可以和钻石结合在一起。它表明,有一条巨大的循环路线,把地球表面的元素带到地球下面,然后偶尔把美丽的钻石返回到地球表面,就像火山爆发的乘客一样。”

评论,杰夫邮博士,史密森尼国家自然历史博物馆的宝石和矿物质的策展人,说“这项迷人的工作证实,希望钻石是非凡的,特别的,而真正的地球最稀有的物体之一”。

Ruhr University博士博士博士,德国波鸿博士评论说:“在大型宝石品质钻石中发现桥商分解产品残余物的发现表明,钻石中的夹杂物是从其他难以接近的深地向我们来的胶囊。此外,IIB型钻石硼的独特签名支持了理论整个地幔对流与底板的平板下降到地球的下部地幔中。钻石从流体结晶,因此现在需要进一步的研究来追踪流体组成和促进这些稀有大型钻石的生长的条件“。

来源:https://goldschmidt.info/

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