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蓝钻之所以是蓝色,真跟它有关!
蜡小白
>《待分类》
2021.06.06
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Type IIb型钻石
是一种罕见的钻石品种,其独特之处是晶体结构中含有
硼元素
。也正是这种神奇的元素赋予了钻石迷人的蓝色。著名蓝钻
Hope diamond
就是这种稀有品种的
一个完美例子。
长期以来,Type IIb型钻石一直是
地质圈的一个谜团
,但发表在2018年8月2日《自然》杂志上的一项新研究表明,这些钻石属于
超深钻石
,这意味着她们比大多数其他钻石结晶、生长的地理位置更深。而最值得注意的是,
这些蓝色钻石中所含的硼原子可能最初来自古代海洋
。
硼是一种高度集中在地球表面的元素。但在
大部分钻石生长的地幔中
,硼的浓度极低。因此,Type IIb型钻石中出人意料的
硼含量
,难以解释。蓝钻几十年来一直吸引着科学家,但这种钻石的
高价值、稀缺性以及她们几乎没有矿物包裹体
的特殊性,一直是研究的主
要障碍。
在这项研究之前,从未在Type IIb型钻石中发现过矿物包体。然而,在两年多的时间里,在对提交给GIA的钻石进行系统筛选后,发现并检查了46种带有内含物的IIb型钻石。通过研究在结晶过程中包裹在钻石中的小块物质,研究小组能够推断出
岩石和钻石生长的深度
。
在这些包裹体中发现的矿物只有在极高的压力下,在
地球的非常深处
才会被发现,这导致了IIb型钻石形成的深度至少在过渡带
(410-660公里)
的深处,延伸到下地幔
(大于660公里)
。相比之下,
这类钻石的深度大约是其他大多数钻石的四倍
。
包裹体还表明,在这样的深度,
钻石是在海洋地壳存在的情况下生长的
,而海洋地壳是通过类似传送带的俯冲过程被带到下地幔的。与俯冲的海洋岩石圈的联系表明,导致IIb型钻石呈现蓝色的硼可能是从地球表面携带下来的。
当海水渗入海底时,会引起
化学反应
,将硼沉积到海洋岩石圈中。这项新研究提出了一个模型,其中一些硼与含水矿物一起俯冲到下地幔。在这个深度,升高的温度和压力使含水矿物质分解,然后释放出富含硼的液体,从而触发钻石的生长。
这项新研究不仅揭示了
IIb型钻石是迄今为止发现的最深的钻石之一
,而且还揭示了通过俯冲作用,硼甚至水可以从海洋携带到地幔深处。这是我们了解地幔地球化学和板块构造过程的一个关键观察。
直到最近,人们普遍认为超深钻石总是小的,从来没有宝石品质。除了在2016年发现相对较大且纯净的CLIPPIR钻石属于超深钻石外,现在蓝色含硼超深钻石的发现推翻了这个观点。因此,
世界上许多最昂贵、耀眼的宝石级钻石都是超深钻石
。
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