科學家從地下深處的鉆石中發現神秘礦物質

據國外媒體報道，科學家在一顆從地下深處挖掘的鉆石中首次發現一種從未見過的礦物質，此前他們認為該礦物質不可能在地球上發現。

該礦物質以著名華人地球物理學家毛河光命名——“毛鈣硅石（davemaoite）”，它是地球上發現的第一種高壓硅酸鈣鈦礦（CaSiO3）。CaSiO3的另一種形式被稱為硅灰石，遍布全球各地，但毛鈣硅石的晶體結構只有地幔高壓和高溫條件下才會形成，地幔是地核和地殼之間的主要固體層。

毛鈣硅石曾被認為是地幔中儲量豐富且具有重要地球化學意義的礦物質，但多年以來科學家并未發現任何直接證據證明它的存在，因為當它朝地表方向移動時壓力降低，會分解成其他礦物質。然而，目前科學家分析一顆來自博茨瓦納的鉆石時，分析顯示它是在地下660公里處的地幔層形成的，該鉆石含有完整的毛鈣硅石樣本，因此，國際礦物質協會現已確認它是一種新型礦物。

研究人員采用一種叫作同步X射線衍射的技術發現了該鉆石中含有毛鈣硅石結構，X射線衍射可將高能X射線聚焦在鉆石內部的某個點，具有顯微精度。通過測量返回光線的角度和強度，研究人員可以破解該鉆石的成分。博茨瓦納鉆石中的毛鈣硅石樣本直徑僅有6微米（百萬分之一米），所以普通的礦物質取樣技術可能不會獲得新進展。

毛鈣硅石被認為在地幔中起到重要的地球化學作用，科學家們推斷稱，該礦物可能還含有其他微量元素，包括鈾和釷，它們通過放射性衰變釋放熱量，因此，毛鈣硅石可能有助于在地幔中產生大量熱量。

2014年發表的一項研究指出，研究人員描述了另一種理論上來自地幔的高壓礦物，稱為“布里奇曼石（bridgmanite）”，然而該礦物質并非來自地幔，而是來自隕石內部。毛鈣硅石的發現表明，鉆石可以在地幔深處形成，比之前預計的更深，這意味著可以從地幔中尋找更多新礦物質的最佳采點。

鈣硅石為自然界其他高壓采點勘測帶來了希望，這種難以接近的地幔深層采集樣本，將填補我們對整個地幔化學成分的知識空缺。