這項研究使他們能夠勾勒出10多億年前的地質事件，這不僅是鉆石研究的一個潛在突破，也是行星進化的一個潛在突破。寶石級的鉆石是幾乎純正的碳格子。這種元素的純度使它們具有光澤，但也意味著它們包含其年齡和起源信息很少。然而，一些低級別鉆石以微小液體袋形式隱藏著缺陷，這是晶體演變過程中更復雜流體的殘留物。通過分析這些液體，科學傢現在找出瞭不同鉆石形成時間，以及它們周圍不斷變化的化學條件。
這項研究為一些真正大問題打開瞭一扇窗，甚至是一扇門，讓科學傢第一次級可以得到這些流體的可靠年齡。這項研究本周發表在《自然通訊》雜志上。大多數鉆石被認為是在地表下約150至200公裡處形成的，在大陸下面相對冷的巖石塊中。這個過程可能可以追溯到35億年前，並且可能持續到今天。偶爾，它們會被稱為金伯利巖的強大深層火山噴發帶上去。目前，已知最年輕的金伯利巖礦床有幾千萬年歷史。
該小組研究的10顆鉆石來自南非金伯利地區的德比爾斯公司所建立的礦場。這些看起來很臟的標本，其中含有固體或液體雜質，使它們失去瞭作為珠寶資格，但卻帶有潛在寶貴的化學信息。到目前為止，大多數研究人員都集中在固體內含物上，如微小的石榴石，以確定鉆石年齡。但是，固體內含物所顯示的年齡可能是有爭議的，因為內含物可能與鉆石本身在同一時間形成，也可能不是。另一方面，封裝的液體是真正的東西，是鉆石本身形成的東西。
科學傢所做的是找到一種方法來確定流體年齡。他們通過測量放射性釷和鈾的痕跡，以及它們與氦-4的比率來做到這一點。科學傢們還算出瞭靈活的小氦分子能夠從鉆石中泄漏出來的最大速度。事實證明，鉆石非常善於容納氦氣。該小組確定瞭鉆石形成的三個不同時期。這些時期都發生在獨立的巖體中，最終凝聚成今天的非洲。
最古老時期發生在26億年至7億年前。那時候流體包裹體顯示出一種獨特成分，是極其豐富的碳酸鹽礦物。這一時期也恰好是地表上巨大山脈的堆積期，這時候的鉆石顯然是由巖石碰撞和擠壓而形成。研究人員說，這些碰撞可能與下面富含碳酸鹽液體產生有關，盡管具體如何產生還不清楚。
下一個鉆石形成階段可能跨越瞭5.5億至3億年前的時間范圍，因為原非洲大陸繼續重新排列。在這個時候，液體內含物顯示，液體中含有大量的矽礦物質，表明地下條件發生瞭變化。這一時期也與另一個主要的造山事件相吻合。
最近的一個已知階段發生在1.3億年前和8500萬年前。同樣，流體組成發生瞭變化。現在，它含有大量含鈉和鉀的鹽類化合物。這表明，形成這些鉆石的碳不是直接來自地球深處，而是來自被俯沖作用拖到大陸塊下面的洋底。這種想法，即一些鉆石的碳可能是從地表回收的，曾經被認為是不可能的，但是科學傢們最近的研究增加瞭它的可能性。
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