地球深处的钻石揭示地幔深层的原始岩源 _地球

地球深处的钻石揭示地幔深层的原始岩源（Credit: Graham Pearson/Suzette Timmerman/Antony Burnham）
（）据EurekAlert!：一项新的研究发现，被锁在距地表下数百公里处形成的超深钻石内的氦同位素表明有大量密实、熔融的原始源岩存在，它们可能几乎与地球本身一样古老。据结果透露，这些含氦钻石为地球岩石圈下氦同位素组成变化提供了第一个也是最直接的记录。
储存在地幔深处的由岩浆形成的火山岩的同位素组成提供了有关地球内部化学物储库的重要信息。其中，氦同位素是了解地幔最深和最古老部分性质的最佳工具之一；它们提示，上部地幔下方区域可能拥有原始岩石物质的原始态储库。然而，在整个地球历史中保存着这样一个长期存在的古老岩石材料库的观点一再受到质疑，这是因为地球深部有着破坏性的动态变化以及难以准确地决定在地表上的喷发出的来自上部地幔之下玄武岩的同位素信号的来源。
Suzette Timmerman及其同事发现了一组钻石，这些钻石是在巴西某个地区的地下深处形成的，那里以其超深钻石而闻名。由于它们形成于地幔的过渡带（那里的深度为410-660公里），氦和其它元素被截留在这些矿物的微型液体包含物中。Timmerman等人检测了捕获的元素并发现了同位素的极度变异性，此外还有3He / 4He的高比率。这些结果表明存在着一个深部的原始氦源，它有时会渗透至过渡带并与来自上方的下潜物质混合，从而产生了在玄武岩中的形形色色的同位素组成。