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

  • 上海市档案馆展出隐蔽战线工作者红色珍档

  • “深江1号”盾构机掘进突破4000米

独家策划

推荐阅读
“激光不是自然光,它是人类创造的‘最准的尺’‘最利的刀’,更是能为人类需求精准调光的‘魔法师’。”1月6日,科学家精神百场讲坛在扬州大学开讲,中国科学院院士、天津大学教授姚建铨向现场听众分享了自己60年的科研历程与心得。
2026-01-07 02:30
以前医生判断大脑是否健康,需要进行磁共振检查,这个检查结果用的是西方人群的参考标准。
2026-01-07 02:30
硫化氢气味如臭鸡蛋,在天然气开采、炼油、煤化工中大量产生。它不仅有毒,更是形成酸雨的“元凶”之一。据统计,我国每年待处理的硫化氢约80亿立方米,全球规模更是巨大。如何安全、彻底地处理它,一直是工业界面临的巨大挑战。
2026-01-07 02:30
从生态环境部获悉,日前,南京环境科学研究所秦卫华、李中林、王涛研究团队在《布拉格国家昆虫博物馆馆报》上发表研究成果——西藏吉隆发现猎蝽科猛猎蝽属新物种吉隆猛猎蝽,我国青藏高原生物多样性数据库再添新成员。
2026-01-07 02:30
“人类工程与大自然的完美融合!”不久前,贵州花江峡谷大桥刚刚建成通车便火遍全网,各地游客纷至沓来,只为感受新晋世界第一高桥的壮观雄伟。
2026-01-07 02:30
“一张网”的构建是我国测绘地理信息事业转型升级的生动实践。
2026-01-06 09:53
具身智能作为人工智能与机器人科学交叉的前沿领域,是新一轮产业变革的技术引擎。
2026-01-06 02:45
我国首次航天员洞穴训练日前在重庆市武隆区圆满结束,28名航天员参加了这次训练。
2026-01-06 02:45
近日,国务院办公厅印发《关于加快场景培育和开放推动新场景大规模应用的实施意见》,意见明确要求构建高水平矿山安全生产智能化应用场景。
2026-01-06 03:05
拔尖创新人才的培养成长,与平台和环境密切相关。记者注意到,与长期以来以竞赛选拔为主导的“关门培养”模式不同,近年来越来越多的中学、高校开始设立新型实验班。这些实验班面向更多学子敞开大门,以综合素质培养为落脚点实施个性化育人,为拔尖创新人才成长发展开辟了新空间。
2026-01-06 03:05
我是一名铁路机车调试工,在中国中车株洲电力机车有限公司干了33年,摸过超过一千万根线缆,听过约十万次受电弓升起的声音。这些年,我带过不少刚毕业的学生,也面试过很多从院校走出来的年轻人。他们理论扎实、认真仔细,但一上手调试真车,常常“当场犯懵”。我发现一个问题:学校教的和现场用的,中间隔着一道“看不见的墙”。
2026-01-06 03:05
面对市场机遇,产业链上市公司正加速卡位布局,以技术升级主动迎接L3级自动驾驶的商业化浪潮。
2026-01-05 09:13
接下来,我们计划测量能量范围更为宽泛的质子能谱,最终覆盖4个量级的能量区间。
2026-01-05 09:08
国务院关于促进科技成果转化工作情况的报告近日提请十四届全国人大常委会第十九次会议审议。报告显示,“十四五”以来,我国科技成果转化实现量质齐升,有效推动科技成果向现实生产力转化。
2026-01-05 03:30
棉花是重要经济作物,其中,陆地棉的纤维产量超过全球总量的95%,在我国栽培广泛。陆地棉原产于美洲,在驯化改良过程中经历多次基因组重排。
2026-01-05 03:30
想象一下,机器的“眼睛”不仅能像人眼一样广阔扫视,还能瞬间锁定关键目标,进行精细“凝视”……或许,这将不再是科幻情景。
2026-01-05 03:30
“深海一号”气田是中国迄今为止自主开发的作业水深最深、地层温压最高、勘探开发难度最大、天然气产能最大的海上气田,最大作业水深超1500米。
2026-01-04 09:00
细胞膜蛋白是药物作用的关键靶点,而核酸适体是一类能够高特异性、高亲和力结合靶标分子的寡核苷酸。
2026-01-04 08:59
意见提出到2030年电网资源优化配置能力有效增强,“西电东送”规模超过4.2亿千瓦,新增省间电力互济能力4000万千瓦左右,支撑新能源发电量占比达到30%左右,接纳分布式新能源能力达到9亿千瓦,支撑充电基础设施超过4000万台。
2026-01-04 08:58
全国农业农村厅局长会议日前在北京召开。会议指出,2025年,各级农业农村部门扎实有力推进乡村全面振兴和农业强国建设重点工作,
2026-01-04 02:05
加载更多