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地球板块“克拉通根”处可能由千万亿吨钻石组成

2020-07-14 15:24180

近日,美国麻省理工学院的科学家称,地球深处可能蕴藏总量达1千万亿吨的钻石!可惜这笔无价的宝藏埋藏在地下160千米深处,远远超出目前的钻探极限。

地球板块“克拉通根”处可能由千万亿吨钻石组成

研究表明,这些钻石分散于大陆岩石圈的克拉通构造中。大陆岩石圈是地球上部坚硬的岩石圈层,由地壳和上地幔顶部组成。克拉通位于大陆板块中心区域下方,在地质变迁中能长期保持稳定,不受造山运动影响。克拉通形如倒立的山锥,深深扎入地下300多千米的地幔中,最深的部分就被称为“克拉通根”。

地球板块“克拉通根”处可能由千万亿吨钻石组成

据估计,克拉通根的钻石含量约为1-2%,根据地球克拉通根的总体积计算,150千米至240千米的地球深处蕴藏的钻石总量达1千万亿(10^16)吨!

该研究由美国麻省理工学院和多家科研机构合作开展。通过分析美国地质调查局数十年来积累的地震数据,科学家得以重建地球内部的“影像”。通常来说,克拉通根构造的温度更低,密度也小于地幔物质,因此当地震波通过克拉通根时,传播速度应略微提高,但奇怪的是,地震监测数据显示,地震波在克拉通构造中的实际传播速度比理论值要高的多。

地球板块“克拉通根”处可能由千万亿吨钻石组成

通过构建地震波三维模型并和不同种类的矿物质进行比对,科学家发现,只有一种岩石成分和地震波模型完美吻合——即包含1-2%钻石的橄榄岩和少量榴辉岩。

地球物理学家福尔表示,钻石形成于地球深处高温高压的环境中,只能通过火山爆发形成的地质“管道”输送到地面。但从地质学角度来说,钻石远远称不上稀奇珍贵的矿物质。

迄今为止,世界最深的钻井记录是位于前苏联科拉半岛的超深钻孔,深度达到12,262米。如果将地球比作一个鸡蛋,那么坚硬的地核相当于蛋黄,炽热的地幔相当于蛋清,而薄薄的地壳就如同鸡蛋壳。令人震惊的是,这层“蛋壳”的平均厚度有17千米。也就是说,科学家耗费数十年在地球这个“鸡蛋”上钻孔,结果连“蛋壳”还没钻透!


相关报道:地下可能蕴藏“千万亿吨钻石” 远超人类想象

据CNBC报道,一项最新研究表明,在地球表面深处可能隐藏着千万亿吨的钻石。但是要想让钻石成为每个女孩最好的朋友,可能还需要很长时间,因为这些奢华的宝石埋在地下实在太深了,世界上还没有任何钻机可以开采它们。?

地球板块“克拉通根”处可能由千万亿吨钻石组成

图:黑色背景下展示的巨大钻石

位于地球板块下160多千米的地方是非常古老而坚硬的岩石,它们被称为“克拉通根”(cratonic roots),有可能由1%至2%的钻石组成,总计达千万亿吨。美国麻省理工学院和其他大学的研究人员研究了一种声波,这种声波在发生自然灾害或爆炸后会在地球表面隆隆作响,因此被称为地震数据,可以用来揭示隐藏在地下的岩石类型。

麻省理工学院地球、大气和行星科学系的研究科学家乌尔里奇·福尔(Ulrich Faul)在一份声明中说:“这表明,钻石可能不是特别稀有的矿物质,单从地质层面上来说,它是相对常见的。虽然我们还找不到它们,但地下钻石比我们以前想象的要多得多。”

地球板块“克拉通根”处可能由千万亿吨钻石组成

科学家们发现,声波在地球地壳最深处传播的速度要比他们想象的要快。然后,科学家们组装了虚拟岩石和虚拟声波的三维模型,以测量声波在特定类型岩石中移动的速度。他们的发现只有一个看似合理的结果,那就是地球上的主要“克拉通根”由高达百分之二的钻石组成。

这些钻石只有在火山喷发并将钻石以岩浆的形式带到地表时才会发光。岩浆以熔岩的形式喷射到地表,在这个过程中形成了金伯利岩的“管道”。在加拿大、西伯利亚、澳大利亚以及南非,人们经常在“克拉通根”的末端发现这些管道,这进一步证实了“克拉通根”部分是由钻石构成的理论。福尔表示:“我们检验了所有不同的可能性,从每个角度来看,这是唯一一个合理的解释。”

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