研究证实钻石的价值远不止是珠宝。

来自南非矿场的两颗钻石，为研究地球地幔深处（280至470公里）提供了珍贵样本。耶路撒冷希伯来大学团队首次发现地幔深处存在镍铁金属合金和富镍碳酸盐的直接证据，这一发现是通过分析南非沃斯普特矿钻石中的微观包裹体实现的。

研究团队在9月22日的新闻稿中指出："钻石包裹体 —— 无论是纳米级合金还是高压矿物 —— 为我们脚下数百公里深处的环境提供了绝无仅有的自然记录。"

钻石封存的化学反应

驱动火山运动、再造地壳并调节地球长期演化的地幔层，即便规模如此宏大，仍存在人类难以观测的化学反应。地质学家通过模型预测在250-300公里深度应存在特殊金属层，认为该处会形成富镍金属合金，但缺乏天然样本一直难以验证。

转机最终来自南非矿藏钻石内部捕获的纳米级包裹体。这些"微型时间胶囊"封存了地幔深部的化学反应痕迹。论文第一作者雅科夫·韦斯表示："这是地幔化学活动的罕见快照，钻石保存了矿物与环境再平衡时本会消失的反应证据。"包裹体中的其他矿物也证实钻石源自深部上地幔至浅部过渡带。

钻石形成新机制

研究首次同时发现镍铁合金与富镍碳酸盐的共存 —— 这两种本应立即反应的物质竟稳定共存，这指向了"交代还原冻结反应"机制：当氧化的富碳熔体侵入还原的含金属地幔岩时，两者相互作用形成富镍碳酸盐并氧化周围岩石。该发现不仅证实钻石可由碳酸盐矿物与还原金属反应形成，支持了构造板块俯冲将碳酸盐流体带入地幔深处形成钻石的理论，还解释了为何某些钻石晶体结构中含有镍原子这一长期谜题。

研究进一步揭示火山形成机制：这些反应使地幔富集碳、钾等元素，可能成为金伯利岩等火山岩浆形成的关键步骤，而正是这类岩浆将钻石带至地表。

该项由内华达大学、剑桥大学共同完成的研究发表于9月22日《自然·地球科学》期刊。

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