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“超深”钻石有助于理解板块构造运动

   

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    202314日,《自然》(Nature)发表题为《俯冲板片中超深金刚石的极端氧化还原变化》(Extreme redox variations in a superdeep diamond from a subducted slab)的文章称,“超深”钻石内发现的非常纯的橄榄石矿物和其他矿物表明该颗钻石的起源可能位于地球表面以下420660km的过渡带和下地幔带之间区域,而且这些区域之间的环境具有极不稳定的氧含量。  

  位于超过300公里深度的“超深”钻石就像惰性“胶囊”一样,可以在不发生化学变化的情况下将其内部的物质运送至地表。这些钻石大多与海洋地壳的俯冲有关,但也有部分钻石缺乏蚀变地壳的同位素和元素特征,可能源自对流地幔或俯冲大洋橄榄岩。几内亚的坎坎地区出产这两种不同的亚岩石圈金刚石种群,两者都具有“超深”钻石典型的可再吸收的形状和低氮含量。含有软流圈和过渡带包裹体的钻石亚群具有类似于富含碳酸盐的海洋地壳的稳定同位素特征,然而较深的亚群主要由铁方晶石和MgSiO3包裹体组合,其钻石同位素特征反映了对流地幔的起源。虽然软流层和过渡区钻石的起源现在与碳化板的熔化紧密相关,但含铁方晶石和含MgSiO3钻石的起源仍然存在争议。因此,研究人员研究了从坎坎地区一颗“超深”钻石中回收的铁方镁石、橄榄石和含MgSiO3包裹体中发现的一些极端化学异常现象。结果证实,这颗钻石起源于过渡带—下地幔边界附近,并揭示了一个极其可变的氧化还原环境的存在,可能是由于一个停滞的海洋板片(类似巨石)升温到周围的地幔温度而产生的。 

   研究人员表示,对地球内部氧梯度的理解有助于解释板块构造如何将挥发性元素带回地幔,也可以为超深钻石成因提供线索,尤其是对于研究被 “超深”钻石捕获的矿物,将有助于理解板块构造运动。(王晓晨 编译)

来源:中国科学院兰州文献情报中心《地球科学动态监测快报》2023年第02期          

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