科学家利用声波发现了地球深处的钻石宝藏

科技工作者之家 2018-07-20

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图说:地球西半球合成图像

一项新的研究结果显示,地球内部可能贮藏有超过千万亿吨的钻石。据估计,这些珍贵的矿藏埋藏在地表以下100英里甚至更深,是任何钻探队都无法企及的。因而,钻石热潮也就不大可能引发了。

据认为这些超深埋藏区可能分散在克拉通中,克拉通是最古老、最不可移动的岩石区域,位于大多数大陆板块的中心。据估计克拉通中可能含有1%到2%的钻石。根据地球上克拉通的总量,研究小组计算出大约有1016万亿吨的钻石散布在其中。

根据研究结果,科学家UlrichFaul认为,从地质层面上来讲,钻石可能并不算是稀有矿石。虽然并不能发掘,但其储藏量却惊人。

一个关于声音的小插曲

Faul和同事们是在对地震数据中的一个反常现象质疑之后得出上述结论的。在使用地震数据绘制地球内部的图像时,有一个异常现象:声波穿过古克拉通时,会趋向于加速传播。众所周知,克拉通的温度和密度都要比周围地幔低。Faul说:“测量的速度比我们想象的速度要快,我们可以合理地假设那里的速度。这就是这个项目的开始。”

地球深处的钻石

研究人员利用三维模型组装了由各种矿物组合而成的虚拟岩石。紧接着团队计算了声波穿过每个虚拟岩石的速度,结果发现仅有一种类型的岩石---含1%到2%钻石的岩石刚好可以产生地震学家前期监测到的速度。

这一小部分钻石也不会改变克拉通的整体密度。“它们就像漂浮在水上的木片,” Faul说,“克拉通的密度比它们周围的地幔要小一些,所以它们不会俯冲回地球,而是漂浮在地表。”这就是它们能够成为现存最古老岩石的原因。

Faul认为,在某种程度上克拉通含有部分钻石是有道理的。钻石是在地球深处的高压高温环境下锻造而成的,只有通过火山爆发才能接近地表。这些火山喷发形成了金伯利岩管,钻石与岩浆通过金伯利岩管喷射到地球表面。而大多数发现的金伯利岩管都在克拉通的边缘。那么,克拉通含有钻石就说得通了。

研究人员把所有这些间接证据拼凑在一起,从各个角度考虑了所有不同的可能性,认为这是唯一合理的解释。

编译:瑞夏雨    审稿:Devin  

责编:李琪

来源:麻省理工学院

原文链接:https://phys.org/news/2018-07-reveal-diamond-cache-deep-earth.html

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