点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:破解“钻石喷泉”之谜 提高矿产勘探效率
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

破解“钻石喷泉”之谜 提高矿产勘探效率

来源:科技日报2023-09-21 10:34

  近日,美国《纽约邮报》网站报道称,研究人员发现了一种模式,在该模式下,钻石会像火山岩浆一样从地球深处喷涌而出。这种美丽而奇异的现象吸引了诸多学者的目光。研究人员调查发现,这些钻石形成于地壳深处约145公里处,以每小时18—132公里的速度喷发到地表。而造成这一现象的,是一种名为金伯利岩的岩浆的喷发。

破解“钻石喷泉”之谜 提高矿产勘探效率

  金伯利岩是什么?为何金伯利岩浆会喷发?这种喷发现象有何研究意义?带着这些问题,科技日报记者采访了中国石油大学(北京)副教授孙晶。

  “钻石喷泉”曾多次出现

  金伯利岩,旧称角砾云母橄榄岩,是一种偏碱性的硅不饱和的超基性火成岩(即岩浆岩)。它通常具有斑状结构,斑晶为橄榄石、石榴石、云母等矿物。1887年,这种岩石在南非金伯利小镇首次被发现,故得名“金伯利岩”。

  孙晶告诉记者,金伯利岩的源区位于较深的地幔,在源区有岩石的前提下,只要满足温度升高、压力降低或挥发组分的加入这三个条件中的任意一个,都可能导致金伯利岩浆的喷发。金伯利岩形成于较深的地幔,是由来自深部地幔的岩浆从地球深部上升至地表而形成的。而本次喷泉的主角——钻石,也就是金刚石,其实并不是金伯利岩或某种岩石中的矿物,而是金伯利岩在上升过程中携带上来的。

  钻石一般是在地球深部高压、高温条件下形成的,其形成深度约为140公里,小于金伯利岩浆的形成深度。而金伯利岩浆在上升的过程中,会携带大量深部物质,钻石便是其中之一。除了“钻石喷泉”以外,金伯利岩浆的喷发还会带出地幔包体、地壳物质等。

  孙晶表示,对于来自深部地幔且富含挥发组分的金伯利岩岩浆来说,在喷发途中带出钻石并导致“钻石喷泉”现象是一件很平常的事情。“钻石喷泉”现象曾多次出现,早在2019年,巴西的一座火山喷发,就将大量的钻石携带至地表。科学家研究发现,这些钻石来自靠近地心的一处钻石矿,已有45亿年的历史,基本与地球的年龄相当,它们保留了地球形成时的信息,在学术研究上具有非常重要的意义。

  “钻石喷泉”刷新认知

  作为独特的地质学现象,“钻石喷泉”不但具有吸引人眼球的视觉效果,还具有独特的科学意义与应用价值。

  孙晶介绍,本次针对“钻石喷泉”的研究统计并分析了大陆裂谷及金伯利岩浆喷发的地质数据,研究人员发现多数金伯利岩浆喷发时间约在古大陆裂解后2—3千万年,认为金伯利岩浆的喷发与大陆板块裂解过程有关。研究人员通过动力学模拟计算和分析模型计算发现,在裂谷发育过程中,岩石圈和软流圈边界处产生了对流不稳定性,而且随着时间的推移,不稳定性慢慢地向裂谷带内部迁移。这意味着,金伯利岩浆的喷发从板块边缘逐渐向板块中心移动。

  同时,研究人员认为大陆裂解持续了数千万年,破坏了几十公里厚的克拉通岩石圈地幔的稳定性。这时候,岩石圈地幔之下热的、富含挥发组分的软流圈地幔物质上涌,导致岩浆部分熔融,产生了金伯利岩。

  这一研究刷新了人们对于金伯利岩的认识,也是对火山爆发性质的一个新认识。在此之前,很多学者认为金伯利岩的喷发与地幔柱有关,在金伯利岩的岩浆来源这一问题上也存在一定争议。

  从矿产勘探的角度来讲,钻石矿的勘探前期需要进行大量地质调查、采样和分析测试工作,成本非常高。这一发现可以助力预测金伯利岩形成的地点和时间,从而降低前期的地质调查采样及分析测试的工作量,有效地提升效率、降低成本,对于勘探钻石矿床非常有帮助。(◎实习记者 周思同)

[ 责编:金赫 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 山东港口日照港前四个月集装箱吞吐量同比增长6.5%

  • 启用“海龟之家” 构建全链条保护体系

独家策划

推荐阅读
5月22日上午,在2026年文化强国建设高峰论坛“人工智能与媒体变革”分论坛上,中宣部副部长、国务院新闻办公室主任莫高义发表主旨演讲。
2026-05-22 13:22
中国科学技术大学何俊峰教授研究组与南方科技大学薛其坤院士、陈卓昱副教授研究组合作,在新型镍基高温超导的机理研究中取得重大突破。
2026-05-22 10:19
近年来,生产环节的技术革新,推动缝纫线产业转型向着上游拓展。
2026-05-22 10:19
在系列政策牵引下,学科专业动态调整正日趋常态化、精细化与特色化。
2026-05-22 10:14
“十五五”时期,如何推动我国生物多样性保护迈上新台阶?应着力在以下方面下功夫。
2026-05-22 10:13
当AI把数小时的工作压缩到转瞬之间,一个核心问题不得不让人思考:AI时代,未来教育最该培养学生什么能力?
2026-05-22 10:11
2026年亚太经合组织(APEC)贸易部长会议将于5月22日至23日在江苏省苏州市举办。苏州高新区镇湖绣娘姚琴华、岳琰创作的苏绣作品《朱荷图》《太湖一梦入姑苏》也一同展出。一根丝,在绣娘手中可以绣出江南山水;在现代工厂里,也可以进入高端面料、工业材料、绿色纤维和全球供应链。
2026-05-21 09:35
残障群体对无障碍环境建设最为敏感、利益最为攸关,但其话语权也相对较弱。不断完善相关法律体系,以充分保障残障群体在无障碍环境建设中各项权利。
2026-05-21 09:33
光,是宇宙中最神秘而又最常见的存在。从彩虹与翅膀的启示,到光子晶体与超材料的设计,人类在光学材料上的探索不断深化,实现了从“理解自然之光”向“设计与驾驭光”的飞跃。
2026-05-21 09:31
全球气候变化加剧,干旱灾害频发,正威胁世界粮食安全。
2026-05-21 09:30
2026年5月21日至23日,中国科学技术馆在河南省科学技术馆举办“全国科学家故事馆校众创展演活动”。
2026-05-21 09:27
近日,中国工程院院士、西安电子科技大学教授段宝岩率领团队自主研制的一对多动目标微波无线传能地面验证系统取得重大突破,在百米级距离实现了千瓦级的直流输出功率,直流—直流传输效率达到20.8%,波束收集效率高达88.0%。
2026-05-20 09:42
5月18日,随着“雪龙2”号凯旋,中国第42次南极考察圆满落下帷幕。
2026-05-20 09:37
逛一座馆,见证玻璃工业百年变迁。参观工业博物馆,一件件展品记录的是中国制造的发展史,是从落后到并跑、领跑的奋斗史。让我们以工业博物馆为支点,撬动工业旅游这个大市场,以工业文化涵养制造强国建设。
2026-05-20 09:34
近日,中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称天津工生所)糖生物合成与绿色制造攻关团队的研究成果被期刊接收。
2026-05-20 09:27
天津市河西区陈塘庄街道社区的医生向我们反馈,预警模式实现了高危人群的精准干预,社区脑卒中发病率与复发率明显下降。
2026-05-20 09:16
“雪龙2”号极地科考破冰船18日抵达上海,这标志着中国第42次南极考察圆满结束。
2026-05-19 09:54
5月18日,中国第42次南极考察圆满结束。中山大学共有4名老师参与本次任务——大气科学学院教授韩博,遥感科学与技术学院副教授梁琦、叶玉芳、王绍银。
2026-05-19 09:53
“琅琊”海洋大模型现已在国家海洋环境预报中心部署测试运行,实现实景应用。这意味着,这个从青岛走出的AI模型,开始真正为国家海洋预报工作贡献力量。
2026-05-19 09:52
打破传统学科分立格局,发挥工科见长优势,以工程需求催生基础研究、以基础研究赋能工科升级。
2026-05-19 09:50
加载更多