地质学家揭示一种全新钻石形成机制

     发布日期:2015-11-10 阅读次数:

来源: 科技日报

 

       本周英国《自然—通讯》杂志公开了一篇地质学论文,阐释了一种可以解释天然钻石如何形成的新机制。根据这个新模型,在地球深处水—岩相互作用中,酸碱度(pH值)的下降将有能力带来钻石的沉淀。

  过去,钻石的形成原因一直被归因为地底深处液体或者岩浆的氧化还原反应——科学家们相信是以二氧化碳或甲烷为开始的化学反应,这些有机物种提供了一系列不同的初始材料,并最终创造了钻石。但是,人们对这些反应的了解十分有限,而pH值变化的影响也从没有被研究过。

  美国约翰霍普金斯大学迪米特里·斯韦尔杰斯基团队,过去曾建立过一个理论模型——地球深处水模型,并在《自然》发表论文揭示了有关地下深处碳的诸多细节,这种地下碳可能影响了地球上生命的起源和历史,而包含有机碳物种的地幔流体应该以一种未知的方式创造了钻石。

  此次,斯韦尔杰斯基团队利用这个理论分析模型来模拟钻石能够形成的条件,使用含水液体和升高的温度与压力,通过模拟液体在流动过程中的变化与它们和硅酸盐岩石的相互作用,最终发现,液体和岩石的互相作用导致pH值降低,从而产生合适的条件让钻石析出。

  在上述现象中,并没有出现以前用来解释钻石形成的氧化还原反应,但目前认为,以前的理论可能在一些情况下仍然有效。

  新的模型对于研究钻石形成的不同自然条件有相当的用处,并且可以被扩展到包括更加复杂的参数。最终,此类研究可以有助于解开纵横地质时间地球深处液体的复杂历史。