地質學家：鑽石內含物研究 瞭解地球新線索(圖)
地質學家：鑽石內含物研究 瞭解地球新線索（圖片來源： Adobe stock）
地質學家研究了被困在鑽石中的微小液體袋，以更好地瞭解人類最喜愛的岩石可能有多老。據外媒New Atlas報導說，在此過程中，他們確定了過去幾十億年來非洲鑽石形成的三個不同時期，研究認為，這項研究不僅可以提高我們對鑽石形成的認識，而且可以提高我們對地球本身不同歷史時期的認識。
珠寶業所珍視的寶石級鑽石必須儘可能地純淨，這意味著它們沒有任何其他元素的「內含物」被困在裡面。但這些「內含物」對地質學家來說具有很大的意義。分析這些雜質可以讓科學家瞭解鑽石的年齡，以及它的形成環境和條件，對我們星球的歷史產生了深遠的影響。固體內含物是最常見的分析類型，但它們可能不會產生完全準確的日期，這些礦物可能在鑽石被包裹之前很久就已經形成，或者是後來被捕獲。
因此，在新研究中，哥倫比亞大學的研究人員調查了液體內含物，它們應該能夠提供一個更可靠的時間框架。畢竟，這些小口袋含有鑽石本身最初形成的富含碳的液體。研究小組測量了10顆鑽石的液體包裹體中的釷和鈾的含量，並分析了這些放射性元素與氦-4的比率，氦-4是在它們衰變時產生的。他們還檢查了氦氣分子能夠以多快的速度從鑽石中泄漏出來，這將影響比率。幸運的是，似乎它們不能很容易地逃脫。
通過分析，研究人員確定了鑽石形成的三個獨立時期，其特點是化學成分截然不同。最早的時期可以追溯到26億到7億年前，內含物中富含碳酸鹽礦物。在這一時期，巨大的山脈顯然在表面形成，但研究人員不確定這是否是一個巧合或有某種聯繫。
第二個時期橫跨5.5億到3億年前，內含物中硅酸鹽礦物含量高。而第三個時期，即1.3億年到8500萬年前，再次顯示出不同的成分–這一次，它們富含鈉和鉀的鹽類化合物。研究小組表示，這表明碳源發生了變化，因為鑽石越來越多地從被拖入地球深處的海底部分形成。
最後，研究人員表示，正是在這個最新時期的末尾，金伯利岩的巨大噴發將所有這些鑽石帶到了地表。這個礦床最終成為南非的戴比爾斯鑽石礦。
奇怪的是，研究小組所研究的鑽石中，有一顆鑽石同時含有來自這些時期中最古老和最年輕的液體。這表明，古老的鑽石可以在巨大的時間段內繼續增加新的層次。研究人員說，這項研究不僅可以提高我們對鑽石形成的認識，而且可以提高我們對地球本身不同歷史時期的認識。
「令人著迷的是，你可以從流體中約束所有這些不同的情節，」該研究的共同作者Cornelia Class說。「非洲南部是世界上研究得最好的地方之一，但我們很少能夠看到過去在那裡發生的間接跡象之外的東西。」這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。