根据本周《自然》发表的一篇论文Blueboron-bearingdiamondsfromEarth’slowermantle,含硼蓝钻可能是有史以来来源最深的钻石之一,它们的地球化学历史有助于揭示地球的地壳物质循环程度。
本研究使用的含硼蓝钻中的矿物包裹体。左边的钻石3.81克拉,1.26cm长;右边钻石2.08克拉,1.10cm长。
Smithetal.
地表物质通过板块构造运动再循环到地幔中。但是,地壳物质循环程度一直难以确定。不过,罕见的蓝色含硼(或IIb型)钻石,如著名的希望之钻(HopeDiamond),带来了地表物质可能发生深度循环的证据。硼元素主要存在于地壳,这导致它在形成钻石的地幔流体中的存在显得较为神秘,并暗示与地壳存在联系。然而,由于钻石稀有而珍贵,而且它们普遍缺乏能够指示其形成的矿物包裹体,因此较难确定它们的来源。
IIb型钻石的形成。
Smithetal.
美国宝石研究院的EvanSmith及其同事使用拉曼光谱仪表征了46种IIb型钻石的稀有矿物包裹体,筛选了数十万种潜在样品。源自稳定的陆壳和上地幔的钻石通常含有硅酸盐或硫化物包裹体,而蓝钻所含的矿物相一般是在海洋板块俯冲到下地幔后才会有的。这使IIb型钻石可能成为来源最深的钻石。
此外,这类钻石的一些包裹体周围存在氢和甲烷流体,标志着原始矿物的水合作用。在海洋板块俯冲期间最有可能保持稳定的硼源是蛇纹岩,它可以蕴藏水,因此这些发现也揭示了水循环进入地球深层的潜在主要通道。
本研究中的46种IIb型钻石。
Smithetal.
?
Nature
doi:10./s---5
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Blueboron-bearingdiamondsfromEarth’slowermantle
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