地球深處挖上來(lái)的鉆石攜帶了我們從未見(jiàn)過(guò)的礦物

科學(xué)家們?cè)J(rèn)為無(wú)法在地球表面發(fā)現(xiàn)這種礦物。

這種鉆石里的達(dá)維毛石在地幔層形成。

(圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò))

從一顆地球深處發(fā)現(xiàn)的鉆石里，科學(xué)家門(mén)發(fā)現(xiàn)了一種從未見(jiàn)過(guò)的樣本。

該礦物以著名地球物理學(xué)家毛和光的名字命名為達(dá)維毛石，是在地球上發(fā)現(xiàn)的第一例高壓硅酸鈣氧化物（CaSiO3）。我們知道的另一種遍布地球的硅酸鈣氧化物是硅灰白。達(dá)維毛石有一種獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，而這種結(jié)構(gòu)只在地幔層的高壓高溫條件下形成。地幔是地球外核與地殼之間的主要固體層。

(圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò))

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達(dá)維毛石一直被認(rèn)為存量豐富且在地幔中發(fā)揮著重要的地球化學(xué)作用，但科學(xué)家之前一直沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它的存在。因?yàn)楫?dāng)它脫離地幔中高壓的環(huán)境向地表移動(dòng)，就會(huì)分解成其他的礦物。而這次，一顆來(lái)自地表下約660千米的地幔的博茨瓦納鉆石分析顯示，有一份完整的達(dá)維毛石樣本被困其中。因此國(guó)際礦物學(xué)協(xié)會(huì)已經(jīng)確認(rèn)達(dá)維毛石為一種新的礦物。

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“達(dá)維毛石的發(fā)現(xiàn)是個(gè)驚喜?！崩咕S加斯內(nèi)華達(dá)大學(xué)的礦物學(xué)家、文章的主作者奧利弗·喬納告訴《生活科學(xué)》雜志。

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喬納和同事們通過(guò)同步輻射X射線衍射技術(shù)發(fā)現(xiàn)了達(dá)維毛石。該技術(shù)將一束高能量X射線在顯微鏡精度下打到鉆石的某些位置上，通過(guò)測(cè)量反射光的角度和強(qiáng)度，研究人員可以解析出內(nèi)在物質(zhì)。喬納補(bǔ)充道，因?yàn)檫@塊鉆石內(nèi)的達(dá)維毛石樣本只有幾微米（百萬(wàn)分之一）大小，低能量的采樣技術(shù)無(wú)法檢測(cè)到它。

達(dá)維毛石在地幔中發(fā)揮著重要的地球化學(xué)作用。科學(xué)家們分析說(shuō)這種礦物可能含有其他微量元素，包括鈾和釷，通過(guò)衰變放射熱量。所以說(shuō)，達(dá)維毛石可能有助于地幔中大量熱量的產(chǎn)生。

在一份發(fā)表于2014年《科學(xué)》雜志的研究報(bào)告中，研究人員介紹了另一種理論上在地幔的高壓環(huán)境下產(chǎn)生的礦物：橋石。然而橋石的樣本并不來(lái)自地幔，而是隕石。喬納說(shuō)，達(dá)維毛石的發(fā)現(xiàn)證明了鉆石可以在地幔更深的地方形成，并且地?；蛟S是尋找新礦物的最佳地點(diǎn)。

“喬納等人的成果鼓舞了其他在自然界發(fā)現(xiàn)高壓相的遭遇困難的研究”，華盛頓區(qū)卡內(nèi)基科學(xué)研究所的地球物理學(xué)家Yingwei Fe雖然沒(méi)有參與這項(xiàng)研究，但他在相關(guān)文章里寫(xiě)道，“我們無(wú)法直接進(jìn)入地幔層，而這份來(lái)自地幔層的直接取樣填補(bǔ)了關(guān)于地球地幔層化學(xué)組成的研究空白?！?/p>

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地球的大氣層主要由氮?dú)夂脱鯕庾龀?。太?yáng)能量主要集中在地球赤道區(qū)域，并通過(guò)大氣環(huán)流與洋流分配到地球各處。水蒸氣廣泛存在于大氣中，并以云的形式覆蓋了大部分地區(qū)。大氣中的溫室氣體（比如二氧化碳（CO2））將部分來(lái)自太陽(yáng)的熱量困在靠近地表的地方。一個(gè)地區(qū)的氣候主要取決于緯度，不過(guò)海拔、距離海洋的距離也會(huì)影響。極端天氣，比如熱帶氣旋、雷暴、熱浪，在大部分地區(qū)都會(huì)發(fā)生并極大地影響了生活。

(圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò))

BY: Harry Baker

FY:全收

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