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摘要：钻石中的微小缺陷掌握着第一大洲形成的秘密。这些发现揭示了钻石形成的大陆和地幔的历史，美国非营利宝石学研究所的研究科学家。这项在西非发现的钻石表明，该地区的古代大陆是由俯冲形成的，俯冲是一块地壳压向另一块地壳的过程。这意味着它们被困在结晶的钻石中，并被带到地表。
钻石中的微小缺陷掌握着第一大洲形成的秘密。
在一项新的研究中，研究人员使用包裹体——珠宝商嘲笑但对科学家有价值的缺陷——来追踪钻石的形成。研究负责人凯伦·斯密特说，他们发现包裹体中的硫化物矿物最后出现在25亿年前的地球表面，当时还没有氧气进入大气层。
这些发现揭示了钻石形成的大陆和地幔的历史，美国非营利宝石学研究所的研究科学家。这项在西非发现的钻石表明，该地区的古代大陆是由俯冲形成的，俯冲是一块地壳压向另一块地壳的过程。[照片：稀有钻石在洛杉矶自然历史博物馆首次亮相]
“我们可以通过这一个硫化物包裹体追踪25亿年的地球历史，”Smit告诉Live Science，
在钻石内的钻石在地幔深处形成。Smit说，大多数形成于125英里（200公里）深的地方，有些形成于更深的地方，在250到435英里（400到700公里）深的地方。有史以来最深的钻孔，俄罗斯的科拉超深钻孔，只钻了7.6英里（12公里）。钻石然后通过深火山爆发迅速地被带到地表。“KDSPE”“KDSPs”Smit和她的同事正在研究塞拉利昂济米地区钻石中的氮，当他们注意到钻石中硫化物的斑点大小的夹杂物在钻石形成之前就显示出在地幔中已经存在的迹象。这意味着它们被困在结晶的钻石中，并被带到地表。他们开始研究包裹体中硫的同位素。同位素是原子核中中子数不同的原子的变化。
他们发现的包裹体确实非常古老。氧可以保护硫免受紫外线的某些反应，因此研究人员可以判断硫是在富氧环境中形成的还是在低氧环境中形成的。斯密特说，这些同位素形成于大约25亿年前的大气中，那时大气中还没有很多氧气。钻石本身比这要年轻得多，形成于大约6.5亿年前。
钻石中的含硫矿物包裹体。（Karen Smit/GIA）大陆的历史研究人员随后检查了加拿大埃卡提矿钻石中类似的包裹体。这些包裹体有35亿年的历史，与西非钻石的同位素信号不同。斯密特说，这种对比反映了大陆是如何形成的。早期，大陆可能是由以玄武岩形式向上渗出的熔融地幔形成的，类似于今天冰岛或夏威夷的形成。地壳中的矿物形成于地幔中，不与大气接触。
这张硫化物包裹体的图像是用电子显微镜拍摄的。（Karen Smit/GIA）在地球历史的后期，俯冲对于形成稳定的大陆非常重要。一块地壳将在另一块之下研磨；密度较大的物质将下沉，密度较小的物质将上升形成大陆地壳。这就是为什么西非钻石中的硫会深入到地表之下，Smit说，
最稳定、最持久的地壳附着在地幔中称为“龙骨”的部分，之所以这样命名是因为它们稳定地壳就像龙骨稳定船只一样。斯密特说，对富含包裹体的钻石进行更多的研究，有助于解释这些龙骨是如何形成的，以及形成的原因。到目前为止，世界上只有四个地方，包括西非和加拿大，那里的钻石既含有硫化物包裹体，也含有用于确定钻石形成日期的矿物。更多的地点将有助于更详细地追溯地球的历史，斯密特说，但这些研究具有挑战性，因为钻石在分析过程中会被破坏。
“我们需要钻石，”斯密特说，“为了科学而毁灭。”
照片：世界上最怪异的地质构造壮观的地质：照片中美国西南部的惊人照片：英国地质奇观最初发表在《生活科学》杂志上。
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