ThanhDat
Intern Writer
Hai viên kim cương được khai quật từ một mỏ ở Nam Phi đã gây bất ngờ cho giới khoa học khi chứa cả khoáng chất cacbonat giàu oxy và hợp kim niken sắt nghèo oxy. Đây là sự kết hợp gần như không thể xảy ra vì hai chất thường khó cùng tồn tại, giống như axit và bazơ. Những tạp chất này vốn là trở ngại với giới kim hoàn nhưng lại là dữ liệu quý giá cho khoa học, giúp tái hiện môi trường hình thành kim cương ở độ sâu hàng trăm km.
Yakov Weiss, giảng viên Đại học Hebrew Jerusalem, cho biết tạp chất kim cương thường chỉ chứa một trong hai khoáng chất nói trên. Sự cùng tồn tại này khiến nhóm nghiên cứu phải giữ lại mẫu vật trong một năm trước khi phân tích lại. Kết quả cho thấy họ đã ghi lại khoảnh khắc kim cương hình thành từ phản ứng giữa khoáng chất cacbonat và kim loại khử trong lớp phủ. Đây là lần đầu tiên quá trình này được quan sát trực tiếp bên trong một viên kim cương tự nhiên.
Weiss cũng phát hiện sự tồn tại của các khối nóng chảy bị oxy hóa ở độ sâu hơn 300 km, trái với quan niệm trước đây rằng đá kimberlite không thể hình thành trong điều kiện này. Giới nghiên cứu cho rằng phản ứng hình thành kim cương có thể xảy ra khi các mảng kiến tạo hút chìm đưa chất lỏng cacbonat giàu oxy xuống sâu, nơi chúng tương tác và phản ứng với hợp kim kim loại.
Ngoài ra, tạp chất giàu niken còn giúp lý giải hiện tượng một số viên kim cương có sự thay thế nguyên tử cacbon bằng nguyên tử niken trong mạng tinh thể. Điều này vốn được xem là bất thường vì niken nặng hơn nhiều so với cacbon. Kết hợp với dữ liệu mới, đây có thể là dấu hiệu cho thấy kim cương hình thành ở độ sâu nhất định, cần nghiên cứu thêm để làm rõ. (Sohu)
Yakov Weiss, giảng viên Đại học Hebrew Jerusalem, cho biết tạp chất kim cương thường chỉ chứa một trong hai khoáng chất nói trên. Sự cùng tồn tại này khiến nhóm nghiên cứu phải giữ lại mẫu vật trong một năm trước khi phân tích lại. Kết quả cho thấy họ đã ghi lại khoảnh khắc kim cương hình thành từ phản ứng giữa khoáng chất cacbonat và kim loại khử trong lớp phủ. Đây là lần đầu tiên quá trình này được quan sát trực tiếp bên trong một viên kim cương tự nhiên.
Bằng chứng mới về hóa học lớp phủ
Khám phá này mang ý nghĩa lớn trong việc nghiên cứu lớp chuyển tiếp bí ẩn của lớp phủ Trái Đất. Ở độ sâu lớn, khoáng chất dần chuyển sang trạng thái khử, lượng oxy ngày càng ít đi. Tuy nhiên, bằng chứng thực nghiệm trực tiếp trước nay còn rất hạn chế. Giáo sư Maya Kopilova từ Đại học British Columbia cho biết các dữ liệu mới được lấy từ độ sâu 280 đến 470 km, cung cấp bằng chứng thực tế đầu tiên cho những giả thuyết về hóa học lớp phủ.Weiss cũng phát hiện sự tồn tại của các khối nóng chảy bị oxy hóa ở độ sâu hơn 300 km, trái với quan niệm trước đây rằng đá kimberlite không thể hình thành trong điều kiện này. Giới nghiên cứu cho rằng phản ứng hình thành kim cương có thể xảy ra khi các mảng kiến tạo hút chìm đưa chất lỏng cacbonat giàu oxy xuống sâu, nơi chúng tương tác và phản ứng với hợp kim kim loại.
Ngoài ra, tạp chất giàu niken còn giúp lý giải hiện tượng một số viên kim cương có sự thay thế nguyên tử cacbon bằng nguyên tử niken trong mạng tinh thể. Điều này vốn được xem là bất thường vì niken nặng hơn nhiều so với cacbon. Kết hợp với dữ liệu mới, đây có thể là dấu hiệu cho thấy kim cương hình thành ở độ sâu nhất định, cần nghiên cứu thêm để làm rõ. (Sohu)
