钻石从地球深处输送长期寻找的矿物

　　非洲一个矿场钻石上的黑色小斑点被证明是地球深处的重要组成部分，经过几十年的探索，这是首次在自然界中被发现。
　　拉斯维加斯内华达大学的地球化学家Oliver Tschauner说，这是罕见的一种矿物，它通常不能存在于地球表面，但在地球深处的热流中起着重要的作用。他领导的团队于11月11日在Science1上报道了这一发现。
　　Tschauner以Ho kwang＂Dave＂Mao的名字命名这种矿物，他是一位科学家，在高压地球化学和地球物理学方面取得了许多开创性的发现。Davemaoite主要是硅酸钙（CaSiO3），但它可以清除铀、钍和钾的放射性同位素。这些同位素在地幔的下部产生大量热量，地幔位于地壳和地核之间。这使得davemaoite在管理热量如何通过地球深部流动以及反过来如何在地幔和地壳之间循环以驱动板块构造等过程方面发挥了重要作用。
　　这种矿物仅在高压和高温下存在，比如在地表以下660-2700公里的下地幔中。但这些特殊的斑点嵌在一颗钻石中，钻石将矿物完整地从地球深处运送过来。Tschauner说：＂正是钻石的强度使包裹体保持高压。＂。
　　含金刚石岩石的神秘起源
　　这颗绿色的八面体钻石是几十年前在博茨瓦纳的奥拉帕矿（Orapa mine）挖掘出来的，奥拉帕矿是世界上最大的露天钻石矿。1987年，一位矿物交易商将钻石卖给了帕萨迪纳加州理工学院的矿物学家乔治·罗斯曼。几年前，Tschauner、Rossman和他们的同事开始研究它，这是对地球深部钻石中的矿物进行调查的一部分。
　　科学家们在伊利诺伊州莱蒙市的高级光子源用X射线对钻石进行了轰击，发现包裹体中含有丰富的钙矿物。进一步的研究证实它是硅酸钙，根据产生它的温度和压力，它可以采用不同的结晶形式。Tschauner说，钻石中的钙钛矿晶体结构只有在660到900公里深的温度和压力下才能形成。科学家们在实验室制造了高压硅酸钙钙钛矿，并推测它应该存在于下地幔中，但以前从未在地质样品中看到过。
　　2018年，另一个研究团队报告在南非的一颗深地球钻石中发现了硅酸钙钙钛矿3。但这些科学家并没有声称官方发现了一种新的矿物。Tschauner的团队做到了——因此Tschauner打电话给Mao，问他是否可以用他的名字来命名矿物。＂我当然很高兴同意，＂中国上海高压科学与技术高级研究中心主任毛说。
　　国际矿物学协会去年批准了davemaoite的名字。它是以毛命名的第二种高压矿物；2018年，来自中国的研究人员报告说，在一个撞击坑的岩石中发现了一种不同的岩石，他们称之为毛霍凯特。
　　Tschauner说，Davemaoite是地球下地幔的三种主要矿物之一，约占那里物质的5-7%。但它是三种元素中唯一含有铀和钍的元素。这种矿物的晶体结构使其钙很容易与这些元素交换，这些元素通过放射性衰变产生热量。
　　其他钻石可能含有达维马伊特的痕迹。华盛顿卡内基科学研究所的地球化学家费英伟（音译）说，在奥拉帕发现的钻石富含钾，因此找到更多达维马埃特的一种方法可能是在钾含量丰富的地区寻找深钻石。
　　＂我一定会找的，＂Tschauner说。