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

  • 速度与未来!世界高铁大会看中国列车如何“领跑”

  • 中国科学院发布嫦娥六号月球样品系列研究成果

独家策划

推荐阅读
由于肉眼很难发现水污染的情况,洪水之后饮水需要特别注意,避免直接饮用自来水、山泉水、河水、湖水等。肖丹提醒,如果不适症状较为严重,出现持续高热、剧烈呕吐、严重腹泻、脱水、意识障碍等,或皮肤干燥、眼窝凹陷、少尿等情况,应及时就医。
2025-07-10 09:34
国家自然科学基金委员会近日发布消息,自然科学基金委制定重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。自然科学基金委作为我国资助基础研究的主渠道,制定了一系列创新举措。
2025-07-10 09:33
嫦娥六号月球样品的相关研究成果,引起了国际学术界的高度关注。这1935.3克宝贵的月壤,使得月球样品研究进入“嫦娥时代”,开启了人类认识月球的新纪元,也为中国月球研究走向世界前列奠定了基础。 一年来,中国科学家们已经利用嫦娥六号月球样品取得许多科学突破。
2025-07-10 09:32
2024年嫦娥六号任务首次从南极-艾特肯盆地内部采回月球样品,为揭示该区域物质成因提供了直接证据。综合元素和矿物组成分析,南极-艾特肯盆地镁环物质主要为斜长石(63%~67%)和低钙辉石(25%~27%)组成的亚铁苏长岩。
2025-07-10 09:32
7月9日,在北京航天城,神舟十九号航天员蔡旭哲(中)、宋令东(右)、王浩泽在记者见面会上敬礼致意。 在神舟十九号乘组中,航天员王浩泽也是一位90后,更成为首位进驻空间站的女航天飞行工程师。
2025-07-10 09:30
随着科技创新与产业创新深度融合,人工智能技术助力建材行业向更智能、更绿色、更高端方向变革。“通过数字化转型,建材企业可基本实现研发设计数字化、生产运营一体化、客户服务敏捷化,提升决策效率、协同能力和服务水平,快速提升生产力和核心竞争力。
2025-07-09 09:40
记者8日从湖南省自然资源厅获悉,通过创新地质找矿理论,经过长期勘探,湖南省郴州市临武县鸡脚山矿区已探获超大型蚀变花岗岩型锂矿床,共提交锂矿石量4.9亿吨,氧化锂资源量131万吨。
2025-07-09 09:39
根据国家卫生健康委8日晚间发布的通知,今后“颈深淋巴管/结—静脉吻合术”将不得应用于阿尔茨海默病治疗。“颈深淋巴管/结—静脉吻合术”是将颈部深层淋巴管或淋巴结与邻近的静脉进行吻合的手术,近年来部分医疗机构将其用于治疗阿尔茨海默病,引发争议。
2025-07-09 09:39
国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局日前发布《关于开展零碳园区建设的通知》。支持企业对标标杆水平和先进水平,实施节能降碳改造和用能设备更新,鼓励企业建设极致能效工厂、零碳工厂。
2025-07-09 09:37
近日,中国科学院近代物理研究所科研人员依托兰州重离子加速器冷却储存环,精确测量了极缺中子原子核硅-22的质量,实验发现硅-22的质子数14是一个新幻数。
2025-07-09 09:35
国家自然科学基金委员会7日发布消息,自然科学基金委近日制定重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。
2025-07-08 09:20
近日,由农业农村部南京农业机械化研究所联合有关单位研制的全自动水稻覆膜插秧技术装备在江苏省靖江市投入使用,开启了我国水稻覆膜插秧新模式。
2025-07-08 09:11
日前,全球领先的720V高压固态钠盐电池,在位于内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗的建亨奥能科技有限公司正式量产,标志着中国成为全球第三个实现固态钠盐电池商用量产的国家。
2025-07-08 09:10
从国家自然科学基金委员会获悉,该委日前制定了重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。
2025-07-08 05:05
什么是聚乳酸材料,在取代传统石化基塑料材料方面又有着怎样的优势?本期院士科普,让我们跟随中国科学院院士陈学思,一起走进生物降解高分子材料——聚乳酸的奇妙世界。
2025-07-07 14:19
科技的力量正让农民从传统体力劳动者向掌控全局的智慧决策者转变。
2025-07-07 12:33
在未来数十年,熟练使用人工智能很可能成为大多数职业的必备技能,并深刻影响就业市场。作为经济土壤中的“超级肥料”,新技术既带来传统岗位的替代,更促进新兴产业发展,直接创造新的岗位需求。
2025-07-07 09:12
抽水蓄能机组主要由发电电动机和水泵水轮机组成,利用山上山下两个水库进行水能和电能相互转换。
2025-07-07 09:11
回溯歼—10飞机研制历程,从立项、首飞到定型,历经数十载,“三滴油”看起来微不足道,却更加说明创新需要点滴用心、长期耕耘。
2025-07-07 09:10
加载更多