南非钻石里藏着地幔“暗网”!镍铁合金首次实锤现身280-470 km深处

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-04 22:32 | 更新时间: 2025-10-04 22:32

学科分类: 化学 地球物理学 地质学 材料科学与工程

钻石揭示地球深处隐藏的化学奥秘
钻石揭示地球深处隐藏的化学奥秘

谁说钻石只是爱情的见证?它们其实是地球深处的“行车记录仪”。今天这篇Nature Geoscience(DOI: 10.1038/s41561-025-01791-4)直接把镜头拉到地下400 km,拍到了镍铁合金和镍富碳酸盐同框的“犯罪现场”——教科书猜了几十年的地幔氧化还原反应,终于有高清剧照了!

🔍 一张图看懂发现
• 地点:南非Voorspoed矿
• 主角:钻石肚子里的纳米级镍铁合金+微米级镍碳酸盐
• 深度:280-470 km,刚好卡在“上地幔—过渡带”边界
• 彩蛋:还顺手捞到高压coesite、富钾铝相、固态氮,像把地幔盲盒一次性拆完

⚖️ 地幔版“氧化还原修罗场”
想象一个超高温高压的厨房:
1️⃣ 氧化小分队——碳酸盐-硅酸盐熔体,从俯冲板片溜进来;
2️⃣ 还原守关人——原本含金属的橄榄岩;
3️⃣ 一碰面,铁先被“氧化”拖走,镍被剩下来富集成合金;
4️⃣ 同时熔体里的碳被“还原”,直接结晶成钻石。

整个过程只持续一瞬,却被钻石按下了暂停键。Weiss大佬说:“这就是地幔化学的Live Photo。”

🌋 对我们有啥用?
• 解释超深钻石里为啥偶尔出现高氧化态包裹体——局部“加氧”事件实锤。
• 给金伯利岩、钾镁煌斑岩这类富挥发分岩浆提供“配方”:碳酸盐+钾+不相容元素,一键预制。
• 再次提醒:钻石不是永恒,它只是把“变化”锁进了永恒。

💡 小剧场
如果把地幔比作深夜食堂,钻石就是偷偷打包的便当盒。下次再有人送你钻石,不妨告诉他:“这里面可能锁着400 km深处的镍铁小宇宙哦!”

DOI: 10.1038/s41561-025-01791-4

标签: 交代反应 地幔氧化还原 深部地幔 钻石包裹体 镍铁合金