凉爽地球 理论为钻石提供了更多启示

昆士兰州立大学的一位地质学家发表了关于数十亿年前地球热演化的新理论，该理论解释了为什么钻石形成为珍贵宝石，而不仅仅是常见的石墨块。

在发表在《化学地质学》杂志上的这项研究中，研究人员研究了从世界各地收集的数千种至少有25亿年历史的火山岩中的氧化镁含量。

昆士兰理工大学地球，环境与生物科学学院的Balz Kamber教授与都柏林三一学院地质系的Emma Tomlinson教授共同撰写了该研究报告。这项研究挑战了有关地球演化的通用理论，并解释了为什么地球的地幔足够凉爽，足以在40亿至25亿年前的古生时代生产钻石。

坎伯教授说，对古细菌时代的岩石样品中氧化镁含量的分析与传统观念相矛盾，传统观念认为地球的地幔比今天热得多。

坎伯教授说：“我们知道，地球产生的热量要比那时大得多，是三到两个半倍。”

研究岩石的起源，结构和组成的岩石学家中盛行的理论是，直到25亿年前，地球的整个地幔才显着变热。

但是坎伯教授的分析是，通行的理论只是正确的一半。他说，虽然下地幔温度明显升高，但下地幔深度为670公里，却比今天还热。

坎伯教授说：“重要的是上地幔，因为我们观察到的火山岩来自上地幔。”

为了解释这一理论，坎伯教授用一个比喻，有人在冬天试图通过打开加热器来加热卧室，但没有关上窗户。

他说：“您可以产生任意多的热量，但不会变暖。”

“所以我们真正感兴趣的不是我们产生多少热量，而是地球内部的热量有多高。

“假设是：更多的热量，因此会更热。但是我们显示的是：更多的热量而不是更热。

“地球正在产生更多的热量，但也正在摆脱它，可以说打开了更多的窗户。”

该理论来自于古代岩石中氧化镁含量的证据。坎伯教授说，从那时起，绝大多数岩石样品中的氧化镁含量与现代熔岩相似，这表明温度是相似的。

坎伯教授说：“实验者可以重新创造导致地幔融化的条件。” “而且这些实验毫无疑问地告诉我们，地幔融化的温度越高，融化的镁就越多。

“我们的假设是，与今天相比，我们会在较旧的岩石中发现更多的镁。

“有些岩石含有更多的镁，但它们并非来自上地幔。”

凉爽的上地幔理论有助于解释钻石的形成，其中大部分钻石是在这段时间内形成的，如果上地幔太热，它们会变成石墨块。

坎伯教授的论文概述了上地幔相对凉爽的证据，此后几天又由德国，美国和英国的地质学家小组在一项研究中同时发表在AGU100杂志上，他们提出了类似的理论。

25亿年前的上地幔比以前想象的要凉爽得多，这一认识也回答了另一个长期存在的争议领域，该问题使地质学家对构造板块的运动产生了分歧。

如果上地幔在250万年前就更热，那么洋洋板块将变得更厚并且很难在彼此之间移动。

上地幔温度较低的新证据是将热的岩石从下地幔向上搅动到地表以释放热量，这解释了骑在其上的板块如何快速移动并相互碰撞。

坎伯教授说，了解地球的热演化对于理解我们星球的许多方面至关重要，例如大气的演化，土地的出现以及生命的演化。

坎伯教授说：“地质学家认为当前状态是超过40亿年的累积历史。”

“如果我们不理解这一旅程，我们将无法完全理解现在。”

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