科学家首次从地下深处挖掘的钻石中发现前所未有矿物

　　北京时间11月22日，据国外媒体报道，科学家首次从地下深处挖掘的钻石中发现了前所未有的矿物。此前，他们认为在地球上找不到这种矿物。

　　这种矿物是以中国著名地球物理学家毛河光的名字命名的——“毛钙硅石（davemaoite）”。这是地球上发现的第一个高压硅酸盐钙钛矿（CaSiO3）。CaSiO3的另一种形式被称为硅灰石，分布在世界各地。然而，毛钙硅石的晶体结构只能在地幔中的高压和高温条件下形成，地幔是地核和地壳之间的主要固体层。

　　毛钙硅石曾被认为是一种在地幔中具有丰富储量和重要地球化学意义的矿物，但科学家多年来没有发现任何直接证据证明它的存在，因为当它向地表移动时，压力降低，并会分解成其他矿物。然而，目前，当科学家分析一颗来自博茨瓦纳的钻石时，分析表明它是在地下660公里的地幔层中形成的。钻石含有完整的头发硅酸钙样品。因此，国际矿物协会已确认它是一种新型矿物。

　　通过同步X射线衍射技术，研究人员发现钻石中含有毛钙硅石结构。X射线衍射可以将高能X射线聚焦在金刚石的某一点上，并具有显微精度。通过测量返回光的角度和强度，研究人员可以破解钻石的成分。来自博茨瓦纳钻石的羊毛钙硅样品的直径只有6微米（一百万米），因此普通矿物取样技术可能不会有新的进展。

　　毛钙硅石被认为在地幔中起着重要的地球化学作用，科学家推断，这种矿物可能还含有其他微量元素，包括铀和钍，它们通过放射性衰变释放热量。因此，硅灰石可能有助于在地幔中产生大量热量。

　　2014年《科学》杂志上发表的一项研究指出，研究人员从理论上描述了另一种来自地幔的高压矿物，称为“布里奇曼石（bridgmanite）”，但该矿物并非来自地幔，而是来自陨石内部。毛钙硅石的发现表明，钻石可以在地幔深处形成，比先前预期的更深，这意味着在地幔中可以找到更多新矿物的最佳采矿地点。

　　钙硅石给自然界中的其他高压采矿场所带来了希望，这种难以接近的深部地幔样品采集将填补我们对整个地幔化学成分的知识空白。目前，最新的研究报告发表在11月11日的《科学》杂志上。

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