https://www.phys.org
徐慧,編譯.朱建東,校.
金剛石可揭示大陸板塊穩(wěn)定性之謎
大陸板塊的長期穩(wěn)定性對于地球生物的形成和演化至關重要。然而,面對著地球歷史上一系列極具破壞性的構造運動,大陸板塊如何保持穩(wěn)定性,這已成為當前地球科學研究的熱點之一。
一支由美國卡內基大學和加拿大阿爾伯塔大學科學家們組成的科研團隊認為,大陸板塊的穩(wěn)定性與其深部附著的地幔物質密切相關。該科研團隊發(fā)現(xiàn),金剛石可揭示出板塊深部的地幔物質在上涌過程中,如何變得稠密,從而保障了其上部大陸板塊的穩(wěn)定性。
科學家們發(fā)現(xiàn),古火山機構中的硫同位素是一種極好的失蹤元素。硫同位素從進入地幔后到最終進入金剛石,反映了大陸板塊形成演化中整個過程。團隊成員卡倫·施密特(Karen Smit)認為,西非大陸板塊的形成與大洋板塊俯沖到地幔中的板塊構造運動有關。
金剛石歷來為全球珠寶商所珍愛,但同時也是地質學家最好的朋友,因為金剛石中隱藏著許多地球深部的信息。內部包裹著微小礦物顆粒的金剛石在寶石市場上并不受歡迎,但在地質科學界卻廣受追捧,因為這些微小的礦物顆粒隱藏著礦物形成時的地球物理條件和地球化學環(huán)境等豐富的信息。事實上,金剛石在整個過程中,充當了地球深部信息來源的“使者”。
在地表往下150~200 km(約93~124英里)的深處,地幔物質起到了其上部大陸板塊穩(wěn)固的龍骨作用。組成地幔的一定是一種稠密的、穩(wěn)固的且溫度較低的物質,從而可以為上部的大陸板塊形成堅實的基底,以抵抗未曾間斷的地球構造運動的破壞作用。……