科學人雜誌
地質學

鑽石裡藏地殼史

2021-09-01 帕帕斯(Stephanie Pappas)
纖維狀鑽石裡的元素可能記錄了岩石圈的變動。
多數珠寶商認為混濁、泛黃的纖維狀鑽石(fibrous diamond)不太美麗,但對科學家來說,它們的晶體結構藏有可回溯10億年以上的珍貴秘密。以色列耶路撒冷希伯來大學的地球科學家魏斯(Yaakov Weiss)和同事敲碎部份南非產的纖維狀鑽石,取出困在裡面的微小囊狀液體(pocket of fluid)。這些液體曾經是鑽石形成的源頭,保留了地球深處古老狀況的獨特記錄。它們含有鈾(U)和釷(Th),這些化學元素會衰變成同位素氦4(4He),逐漸逸出鑽石的晶格。但沒人知道確切的洩漏速率,要判定這類鑽石形成的年代,就必須解開其中的秘密。藉由模擬這類衰變現象,以及氦4可能隨著時間的洩漏量,魏斯和同事得以判斷鑽石形成年代的大概範圍,再根據鑽石形成地點的地函和地殼構造以及熱狀態,排除掉不合理的年代。他們統合這些資料算出洩漏速率上限,將其應用在所研究的纖維狀鑽石,研究成果發表在今年5月的《自然.通訊》......

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