地球碳循環深及下地幔有了直接證據

　　科學家曾推測，碳循環可能深入到地球的內部，但一直沒有證據支持這一觀點。據美國物理學家組織網9月15日報道，最近，美國卡內基研究院的研究人員對來自地表以下700公里深處地幔層的鉆石進行了分析，發現其包含的雜質成分與海洋底殼一致，為碳循環深及地表以下數百公里提供了第一個直接證據。論文發表在9月15日的《科學快遞》網絡版上。

　　該研究由前卡內基研究院博士后、英國布里斯托爾大學教授邁克爾·沃特領導。他們對6塊來自巴西捷那地區的鉆石中的包裹體進行分析后發現，其所含物質最初是一種單一的礦物結晶，形成于地表435英里(700公里)以下，隨后在地幔中以羽流形式攜運上升，隨著金伯利巖噴發到地表，再次結晶到多種礦物中。

　　包裹體是夾雜在鉆石中的雜質。對寶石學家來說是雜質，但對地質學家而言就像琥珀中的昆蟲，能揭示地球深處的秘密。地幔厚度從地表以下10公里到2900公里是地球中最厚的一層，人類幾乎無法觸及。大部分鉆石都是包含在地球深處的巖石中，但很少超過200公里。然而研究人員也發現，有少量深層鉆石位于上下地幔對流的地方和二者的過渡帶。在上地幔和過渡帶的鉆石包裹體中，其成分和表層巖石相同，但迄今未發現下地幔鉆石有這種跡象。

　　研究小組對鉆石中的碳原子進行了分析，發現其中4個鉆石都含有少量的碳-13，這種情況在下地幔是不可能出現的，和起源于地球表面的大洋底殼一致，表明其起源于海洋底殼層，隨后運動到下地幔。該發現也是第一個洋底板塊沉積下降到下幔層的直接證據，洋底板塊中包含的碳也會在地表和地下幾百英里處循環。

　　論文合著者、卡內基研究院的斯蒂芬·雪利說：“通常情況，來自玄武巖(由地表火山熔巖冷卻形成)中的碳原子和來自下地幔的碳不同，我們分析了鉆石碳原子中碳同位素的變化，其中含有較少碳-13，這和轉換海洋底殼中發現的有機成分更相似。這一發現令人震驚，我們通過最少量的礦物質揭示出了地幔層的大規模運動。”