科技日報北京9月22日電 （記者張佳欣）據《自然·地球科學(xué)》雜志22日報道，包括以色列希伯來(lái)大學(xué)、美國內華達大學(xué)和英國劍橋大學(xué)在內的國際科學(xué)家團隊，首次在南非Voorspoed礦的鉆石中，發(fā)現了天然存在的富鎳合金。這些鉆石形成于距地表280—470公里的深處，為科學(xué)界長(cháng)期推測的地幔氧化還原模型提供了直接驗證。

　　幾十年來(lái)，理論與實(shí)驗都表明，在地幔250—300公里深度，應能穩定存在富鎳合金，但能直接證實(shí)這一預測的天然樣品卻極為罕見(jiàn)。

　　此次，研究團隊在Voorspoed礦的鉆石中發(fā)現了鐵鎳合金納米顆粒和富鎳碳酸鹽小晶體。它們二者的共存揭示了一種交代作用的氧化還原凍結反應：氧化性的碳酸鹽—硅酸鹽熔體滲入富含金屬的還原性橄欖巖。在這一過(guò)程中，鐵首先被氧化，而鎳則在殘余金屬合金中富集，與此同時(shí)，富鎳碳酸鹽和鉆石從熔體中結晶。換句話(huà)說(shuō)，鉆石“凍結”了一個(gè)短暫的地球化學(xué)瞬間，即還原性的地幔巖石轉變?yōu)楦哐趸?、富含揮發(fā)成分的區域，而碳酸鹽被還原形成鉆石。

　　團隊表示，這是地?；瘜W(xué)反應的“瞬間快照”。鉆石就像微小的時(shí)間膠囊，保存下了短暫的反應過(guò)程。這些鉆石的礦物成分還包含柯石英、富鉀鋁相以及分子固氮包裹體等。

　　這一發(fā)現不僅是首次在天然樣品中發(fā)現富鎳合金，也揭示了地幔深處局部氧化還原反應的作用。這些反應可能解釋為何一些超深鉆石顯示異常高的氧化狀態(tài)，也可能為金伯利巖、煌斑巖等富揮發(fā)分巖漿提供物質(zhì)來(lái)源。