鉆石瑕疵揭示地幔摻水之謎 _地幔

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光譜分析表明，在巴西發現的鉆石中的瑕疵是尖晶橄欖石。圖片來源：Richard Siemens
對于珠寶商來說，瑕疵會減少鉆石的價值；不過對于地質學家來說，它可能是無價的。例如圖中所示的鉆石上的微小斑點，肉眼難以觀察到，但它卻可以幫助地質學家解決一個長期存在的關于地幔含水量的爭論。
地幔位于地球表面以下400千米處，主要由一種被稱為橄欖石的礦物組成，并不吸收水分。然而，在其之下，巨大的熱量和壓力使橄欖石產生了不同的化學結構，其中一種被稱作尖晶橄欖石。
實驗室測試表面，尖晶橄欖石含有高達2.5%的水分。圖中所示的鉆石是從巴西捷納地區地面上的巖漿中發現的，其化學結構顯示，它是在地下400多千米處形成的。在顯微鏡下，研究人員觀察到了鉆石中存在40微米長的晶體內含物。光譜分析表明這就是尖晶橄欖石。近日在線發表于《自然》上的進一步分析顯示，尖晶橄欖石含有氫氧鍵，表明晶格中至少含有1.4%的水。
【鉆石瑕疵揭示地幔摻水之謎】鉆石產生的位置可能并不是典型的下地幔，不過如果真是如此的話，那就說明下地幔中含有大量水。這一發現非常重要，因為地幔中的溫度變化會導致其排出高壓蒸汽，這可能導致火山噴發