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

  • 乡村“跑腿员” 把过年的“牵挂”送回家

  • 精细服务让春运出行更顺畅

独家策划

推荐阅读
装上智能仿生手,截肢患者可以轻松拿起水杯喝水;高位截瘫患者用意念移动电脑光标,操控轮椅,指挥机器狗取外卖……
2026-02-13 09:50
凌晨2时,南昌西动车组运用一所检修库内灯光如昼。“接触网已断电,安全措施准备完毕,申请登顶!”确认许可后,国铁南昌局电务段南昌西车载设备车间工长曹准与工友一前一后登上动车组车顶,对北斗天线进行全面“体检”。
2026-02-13 09:45
近日,广西涠洲岛海域发生渔船撞击布氏鲸事件,鲸鱼受伤的画面令人揪心。虽然撞鲸的并非观鲸船,但这起事件也给正处于旺季的观鲸游敲响警钟——负责任地观鲸,有边界地亲近,人与自然和谐共生图景才能真正长久。
2026-02-13 09:43
核光钟通过真空紫外激光诱导原子核跃迁,具备更高精度与强抗干扰能力,且可实现便携化应用。但研制核光钟的道路上的一个核心瓶颈,是无法研制出能激发核跃迁的连续波激光光源。
2026-02-13 09:42
2021年,王勤团队开始研发低成本、适用于牧场环境的马匹体形自动测定设备。王勤团队搜集了全球90个马群体、近40个品种的基因组信息,构建了包含2000多个个体的参考面板——这是目前全球规模最大的马基因组参考数据库。
2026-02-13 09:36
一纸锦旗山水间,杏林春暖绿意长。
2026-02-12 11:01
金星与地球大小相近,同样诞生于太阳系内侧,却有着截然不同的命运。
2026-02-12 09:41
科技部十司相关负责同志解读《调查处理规定》。
2026-02-12 09:38
《细胞》封面:猕猴屏状核细胞分类与全脑联接图谱。在当前脑图谱大科学计划研究目标迈进绘制非人灵长类介观脑图谱的关键阶段,中国科学家仍在进一步集聚全球力量,持续扩大“朋友圈”。
2026-02-12 09:25
据悉,在战略上,植物星球计划还将整体提升全球生物多样性保护和实现碳中和的生态能力,构建植物科学领域全球大科学命题国际合作的新格局。
2026-02-12 09:17
马年将至,作为一种兼具力量与速度的动物,马正受到格外的关注。
2026-02-12 09:12
工业和信息化部等五部门近日印发《关于加强信息通信业能力建设支撑低空基础设施发展的实施意见》。加强监管能力体系建设,规划无人机专用号段,推动“一机一码一号”能力建设,探索标识解析在无人机领域的应用,形成无人机通信资源精细化管理。
2026-02-11 09:25
全球森林逐渐被快生树木主导,而稳定生态系统的慢生树种正在消失。“我们关注的是极为独特的物种,它们主要集中在生物多样性丰富、生态系统联系紧密的热带和亚热带地区。“此外,在现在和未来受到干扰的地区,非本地物种可能会加剧对光、水和养分的竞争,从而使本地树木更难生存。
2026-02-11 09:32
中国科学院动物研究所研究员王红梅带领的“灵长类胚胎发育的规律解析与体外模拟团队”,用27年的接力攻坚,把灵长类早期胚胎发育这个看不见、摸不着的“黑匣子”,变成了清晰可见的“生命剧本”。
2026-02-11 09:32
截至1月28日,“横竖都是世界第一”的贵州花江峡谷大桥累计接待游客突破130万人次,通行车辆超20万辆次,持续为区域发展注入新动能。大桥带来的发展溢出效应令人瞩目,而深入大桥肌理探查,你会发现,支撑起这座庞然大物的每根细钢丝,全部都是“中国造”。
2026-02-11 09:31
针对常见的饮食误区,杨爱明特别提醒,不建议采用“不吃主食”或“用水果代替主食”的方法来控制体重。对于肠胃功能较弱的人群,应避免过冷、过烫、过辣、过咸食物的刺激,切忌暴饮暴食,并尽量保持规律的进餐时间,以防加重原有胃肠问题。
2026-02-11 09:24
近日,市场监管总局(国家标准委)批准发布《中医体质分类与判定》推荐性国家标准。
2026-02-10 09:44
聚集相关企业300余家,机器人产业链规模超百亿元……北京亦庄,为何扎堆这么多机器人企业?
2026-02-10 09:42
“十四五”时期,我国全社会研发经费投入年均增长10%,研发经费投入强度提高0.44个百分点。
2026-02-10 09:41
日前,我科研团队在国际学术期刊《科学》发表论文《多尺度泛基因组图谱赋能混合倍性甘蔗的基因组解析》,为甘蔗高产优质育种提供了全新“基因资源地图”与核心分析工具。
2026-02-10 09:34
加载更多