帶有微觀矽酸鹽和硫化物包裹體的鑽石揭示了大陸如何形成和穩定的新過程，允許地球上生命的早期進化。學分:uux.cn/威茨大學
（神秘的地球uux.cn）據威茨大學：對從巴西和西非的礦井中挖出的古代超深鑽石的分析，揭示了在地球複雜生命的早期演化過程中，大陸如何演化和移動的新過程。
這些鑽石是在6.5億至4.5億年前在超大陸岡瓦納大陸的基礎上形成的，由一個國際專家小組進行了分析，並顯示了超大陸如岡瓦納大陸是如何形成、穩定以及它們如何在地球上移動的。
“超深鑽石極其罕見，我們現在知道它們可以告訴我們許多關於大陸形成的整個過程，”參與這項研究的Wits地球科學學院的Karen Smit博士說。"我們想測定這些鑽石的年代，試圖了解最早的大陸是如何形成的。"
鑽石形成於數百萬到數十億年前，可以將光線照射到地球地幔最黑暗和最古老的部分。大陸漂移穿過地球表麵，創造了“超級大陸”並摧毀了它們。總的來說，這些遷移被稱為“超大陸循環”,鑽石是少數幾種能夠幸存下來並記錄這些古老的創造和毀滅循環的礦物之一。
超級大陸可以將深海板塊俯衝——板塊構造的驅動力——集中在非常特殊的區域。這種深層地質過程，尤其是在過去，很難直接研究，因為海洋地殼很年輕，而大陸地殼隻能提供地球深層運作的有限視角。古老的鑽石提供了一個進入深板塊構造引擎的直接窗口，以及它可能如何與超大陸循環相關聯。
瑞士伯爾尼大學的Suzette Timmerman博士領導的研究小組通過測定鑽石中微小的矽酸鹽和硫化物包裹體的年代，確定了形成於岡瓦納大陸底部300至700公裏深處的鑽石的年代。目標是追蹤物質是如何被添加到超大陸的龍骨上的。在此過程中，研究小組發現了一個以前未知的地質過程。這項研究發表在《自然》雜誌上。
“鑽石中包裹體的地球化學分析和年代測定，結合現有的大陸遷移的板塊構造模型，表明在6.5億至4.5億年前，當超大陸覆蓋南極時，鑽石形成於岡瓦納大陸下麵的深處，”斯密特說。
鑽石的宿主岩石在鑽石形成過程中變得有浮力，運送俯衝下來的地幔物質和鑽石。這種物質被添加到岡瓦納大陸的底部，實質上是從下麵“生長”出了超大陸。
“大約1.2億年前，岡瓦納開始分裂，形成了現在的大西洋等海洋。9000萬年前，鑽石攜帶著宿主岩石中被捕獲的微小內含物，在猛烈的火山爆發中被帶到地球表麵。”
這些火山爆發的當前位置在巴西和西非的大陸碎片上，這是岡瓦納大陸的兩個關鍵組成部分。因此，這些鑽石一定是隨著前超級大陸的不同部分一起遷移，並“粘”在它們的底部。
“這些鑽石的複雜曆史表明，它們在地球內部無論是垂直還是水平方向都進行了非常好的旅行——追蹤了超大陸的形成及其演化的後期階段。相對年輕的物質在大陸根部的增長使這些古老的大陸碎片增厚並焊接在一起，這表明了一種潛在的新的大陸生長模式。”
斯密特在卡內基科學研究所進行硫化物包裹體的同位素分析。Smit現在在威特沃特斯蘭德大學工作，她是一個團隊的成員，該團隊正在開發一個新的同位素實驗室和方法，以便最終可以在威特沃特斯蘭德大學進行鑽石包裹體分析。
“我們已經在2022年安裝了必要的設備，並正在努力將高度專業化的技能和設備整合在一起，這樣我們就可以在南非進行這種類型的鑽石工作，以前這隻能在海外進行，”斯密特說。
“我們需要這種類型的研究來理解大陸是如何演變和移動的。沒有大陸就沒有生命。這項研究讓我們深入了解大陸是如何形成的，它與生命是如何進化的以及是什麽讓我們的地球與其他星球不同有關。”