揭秘钻石产量大爆发的背后驱动力：科学家探索地质奥秘

来自南安普敦大学的国际科学家团队，揭示了地球深处富含钻石的岩浆喷发的关键原因：构造板块的断裂。这一重要发现或将深刻影响钻石勘探行业，引领人们聚焦可能最有价值的发现地点。


令人惊叹的双生钻石Macle，发现于加拿大北极地区。图源：南安普顿大学，汤姆-格农教授。

钻石的形成历程持续了数亿 ja, 甚至数十亿年，始终在深层高压环境下演化。这些珍贵矿物常寄居于名为金伯利岩的火山岩中，而最著名的产地莫过于19世纪南非的钻石热之地。然而，金伯利岩何以出现在地表仍为谜团。

新研究跨足过去十亿年的时间，探寻全球构造力对火山喷发的影响，相关发现刊载于《自然》杂志。


博茨瓦纳贾瓦能钻石矿。图源：南安普顿大学，汤姆-格农教授。

南安普顿大学、伯明翰大学、波茨坦大学、GFZ 德国地球科学研究中心、波特兰州立大学、麦考瑞大学等多个机构的科学家通力合作。地球科学教授兼首席研究员汤姆-格农（Tom Gernon）是本研究的主要作者，他强调：“钻石喷发呈现出的周期性模式，似乎与超大陆的演变步调一致。然而，我们之前未曾知晓，究竟是何种过程导致钻石在地下150公里深的地方隐匿了数百万 ja 或数十亿年后，突然呈现出喷发迹象。”

为了解开这个谜团，研究团队运用了包括机器学习在内的统计分析方法，剖析大陆断裂与金伯利岩火山活动之间的联系。结果表明，大多数金伯利岩火山的喷发，常在大陆构造断裂后的2000万到3000万年之间爆发。


金伯利岩中的钻石。图源：达勒姆大学理查德-布朗博士。

南安普顿大学高级研究员 Thea Hincks 博士说：“通过地理空间分析，我们发现随时间推移，金伯利岩的喷发倾向于从大陆边缘逐渐向内部迁移，而且在不同大洲之间的速度相当一致。”

在科学家们的努力下，这一模式的地质过程开始浮出水面。研究揭示，地球地幔即地壳与地核之间的对流层，会因地壳的断裂（或伸展）而受到影响，甚至受到数千公里外断裂的影响。

伯明翰大学地球系统副教授斯蒂芬-琼斯（Stephen Jones）博士，是本研究的合著者之一，他解释道：“我们发现，多米诺骨牌效应能够解释大陆断裂是如何导致金伯利岩岩浆形成的。在断裂的过程中，大陆根部的小块被破坏并沉入地幔，从而引发了一连串类似的流动模式。”

波茨坦地球动力研究所地球动力学建模科科长萨沙-布鲁内（Sascha Brune）博士，也是研究合著者之一。他通过模拟进一步阐释了这一过程：“在大陆根部的席卷过程中，这些破坏性的流动将大陆板块底部的大量岩石带走，厚度可达数十公里。”


南非威尼西亚钻石矿。图源：南安普顿大学，汤姆-格农教授。

研究团队的模型估算与金伯利岩记录中的观察相一致。格农