根據(jù)21日發(fā)表在英國《自然—通訊》雜志上的一項地質(zhì)學(xué)研究,地幔中硫化物的氧化反應(yīng)可能會誘發(fā)鉆石的形成。這項發(fā)現(xiàn)構(gòu)成了 一個直接證據(jù),可以證明鉆石是在地幔中硫化物之上成核形成的。鉆石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質(zhì)晶體,鉆石中包裹的細小礦物和流體,可以用于觀察地球內(nèi)部深處發(fā)生的事情。在各種地質(zhì)構(gòu)造中,鉆石通常被認為是由地幔中流體和熔體形成的。
硫化物在地幔中很稀少,但在鉆石的內(nèi)含物中卻非常豐富,尤其是富含鐵和鎳的硫化物內(nèi)含物(鐵鎳硫化物),比如能在鉆石中發(fā)現(xiàn)磁黃鐵礦。然而至今,科學(xué)家都沒有直接證據(jù)能解釋這一現(xiàn)象。
此次,澳大利亞麥考瑞大學(xué)多利特·雅各布和他的同事們,使用了一種稱為“菊池傳輸衍射”的可精確測定晶體取向的技術(shù),對從博茨瓦納來的一顆鉆石中的鐵鎳硫化物微觀結(jié)構(gòu)進行成像和測繪。使用這種技術(shù),他們能分析出鉆石形成的歷史。研究人員發(fā)現(xiàn),位于地下320到330千米的上地幔處,從磁黃鐵礦到磁鐵礦的自然氧化過程能引發(fā)鉆石沉淀,而且隨著鉆石成核并圍繞內(nèi)含物生長,它會將內(nèi)含物包裹起來。
研究人員指出,地幔中富含硫化物的局部位置會發(fā)生這種反應(yīng),并成為“鉆石工廠”。雖然在不同地質(zhì)構(gòu)造中鉆石有不同的形成方式,但這項研究表明,硫化物可能在鉆石形成過程中扮演重要角色。