地质学家：钻石内含物研究 了解地球新线索(图)
地质学家：钻石内含物研究 了解地球新线索（图片来源： Adobe stock）
地质学家研究了被困在钻石中的微小液体袋，以更好地了解人类最喜爱的岩石可能有多老。据外媒New Atlas报导说，在此过程中，他们确定了过去几十亿年来非洲钻石形成的三个不同时期，研究认为，这项研究不仅可以提高我们对钻石形成的认识，而且可以提高我们对地球本身不同历史时期的认识。
珠宝业所珍视的宝石级钻石必须尽可能地纯净，这意味着它们没有任何其他元素的“内含物”被困在里面。但这些“内含物”对地质学家来说具有很大的意义。分析这些杂质可以让科学家了解钻石的年龄，以及它的形成环境和条件，对我们星球的历史产生了深远的影响。固体内含物是最常见的分析类型，但它们可能不会产生完全准确的日期，这些矿物可能在钻石被包裹之前很久就已经形成，或者是后来被捕获。
因此，在新研究中，哥伦比亚大学的研究人员调查了液体内含物，它们应该能够提供一个更可靠的时间框架。毕竟，这些小口袋含有钻石本身最初形成的富含碳的液体。研究小组测量了10颗钻石的液体包裹体中的钍和铀的含量，并分析了这些放射性元素与氦-4的比率，氦-4是在它们衰变时产生的。他们还检查了氦气分子能够以多快的速度从钻石中泄漏出来，这将影响比率。幸运的是，似乎它们不能很容易地逃脱。
通过分析，研究人员确定了钻石形成的三个独立时期，其特点是化学成分截然不同。最早的时期可以追溯到26亿到7亿年前，内含物中富含碳酸盐矿物。在这一时期，巨大的山脉显然在表面形成，但研究人员不确定这是否是一个巧合或有某种联系。
第二个时期横跨5.5亿到3亿年前，内含物中硅酸盐矿物含量高。而第三个时期，即1.3亿年到8500万年前，再次显示出不同的成分–这一次，它们富含钠和钾的盐类化合物。研究小组表示，这表明碳源发生了变化，因为钻石越来越多地从被拖入地球深处的海底部分形成。
最后，研究人员表示，正是在这个最新时期的末尾，金伯利岩的巨大喷发将所有这些钻石带到了地表。这个矿床最终成为南非的戴比尔斯钻石矿。
奇怪的是，研究小组所研究的钻石中，有一颗钻石同时含有来自这些时期中最古老和最年轻的液体。这表明，古老的钻石可以在巨大的时间段内继续增加新的层次。研究人员说，这项研究不仅可以提高我们对钻石形成的认识，而且可以提高我们对地球本身不同历史时期的认识。
“令人着迷的是，你可以从流体中约束所有这些不同的情节，”该研究的共同作者Cornelia Class说。“非洲南部是世界上研究得最好的地方之一，但我们很少能够看到过去在那里发生的间接迹象之外的东西。”这项研究发表在《自然通讯》杂志上。