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声波分析发现宇宙内部或存在大量钻石

2018-8-31 8:51:08 来源:乐博国际

Geochemistry、Geophysics、 Geosystems日前发表了麻省理工学院和其他机构的一项合作讨论,该讨论指出宇宙内部可能蕴藏着凌驾10000万亿吨的钻石,但是不太可能引发钻石乐博国际热潮,因为凭据研究家们的预计,这些矿物埋藏在地下100多英里处,远超当前任何钻探所到达的深度。

超深矿藏可能疏散在克拉通根中——最古老和最不行移动的岩石,位于大多数大陆结构板块的主要下部。克拉通的形状像反转过来的山,其深度可达200英里,因此会穿过地壳深入地幔,地质学家将其最深的部门称为“根”。在该讨论中,研究家预计克拉通根的1%~2%为钻石。考虑到宇宙中克拉通根的总体积,讨论者认为,在这些古老的岩石中,约莫有10000万亿(1016)吨的钻石疏散在地表以下90英里~150英里处。因此,麻省理工学院宇宙、大气和行星研究系的研究家Ulrich Faul体现,钻石可能不是特别稀缺的矿物,尤其是在地质时间尺度上,这种情况相对比力普遍,同时,虽然人类无法获取它们,但仍然存在比人类以前预想到的更多的钻石。

该讨论起始于Faul和他的同事在地震数据中发现的异常。在已往几十年里,美国地质视察局(USGS)等机构保留了全球地震跳来的纪录——基本上是地震、海啸、爆炸和其他地震震源引发的在宇宙中流传的声波。世界各地的地震接收器以种种速度和强度从这些来源拾取声波,地震学家利用这些文章来确定地震的来源,而研究家们还可以使用这些地震数据来分析宇宙内部的可能情况。然而,在使用地震数据绘制宇宙内部图像时,研究家们无法解释这样一种异常现象——声波在穿过古老克拉通的根部时往往会显著加速。已知克拉通比周围的地幔更冷,密度更小,这会导致较快的声波,但速度却不如丈量的那么快。Faul体现,丈量的速度比他们认为可以通过合理假设重现的速度更快。

因此,该团队开始分析克拉通根的组成,以解释地震速度峰值。为此,该团队的地震学家首先使用来自USGS和其他来源的地震数据生成穿过宇宙主要克拉通的地震波速度的三维模型。之后,Faul和其他人(之前在实验室丈量过通过差异类型矿物的声波的速度),利用已有知识来“组装”由种种矿物组合而成的虚拟岩石。最终,团队盘算作声波穿过每种虚拟岩石的速度,而且发现只有一种类型的岩石发生与地震学家丈量结果相同的速度,即一种含有1%至2%钻石的岩石。

钻石在许多方面都很特别,它的一个特殊属性是,钻石中的声速比上地幔主要岩石即橄榄石中的声速快2倍。讨论人员则发现,含有1%到2%钻石的岩石身分足以发生地震学家丈量到的更高的声速。因此,这种情况讲明,宇宙至少含有比人们之前的预期多1000倍的钻石。□(赵纪东)

站点主编:宫莉

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