南非礦場最新發現的兩顆鑽石，其化學物質組合令人驚訝：同時含有氧化態碳酸鹽礦物（oxidized carbonate minerals）與還原態鎳合金（reduced nickel alloys），這兩種通常會迅速反應的物質，在同一鑽石中被捕捉，提供了鑽石形成化學反應的罕見「中點快照」。這項成果揭示地函深處極端反應，並刊登於《自然地球科學》（Nature Geoscience）期刊。

這些鑽石樣本內含的內含物是鑽石形成時捕捉的微小岩石碎片，為研究地函深處化學作用提供寶貴線索。耶路撒冷希伯來大學地球科學高級講師魏斯（Yaakov Weiss）及其團隊，對氧化態碳酸鹽與還原態鎳合金同時出現感到困惑，形容這是「氧化光譜的兩端」，甚至將樣本擱置一年研究。

重新分析後，科學家發現內含物捕捉到的是鑽石形成反應的關鍵中間階段，首次證實鑽石可在地函中碳酸鹽與還原金屬反應時形成。這是科學家首次在天然鑽石中觀察到該反應的中點，對地函內部物質分佈提供新見解：隨深度增加，地函岩石與礦物越來越還原，可用氧越少。

不列顛哥倫比亞大學地球、海洋與大氣科學教授科皮洛娃（Maya Kopylova）指出，理論模型預測地函隨深度由氧化轉為還原，但200公里以下少有樣本。這兩顆鑽石來自地表下280至470公里，首次實證地函化學情況，並顯示氧化熔融物存在比預期更深的地函層，也暗示攜帶鑽石噴發至地表的金伯利岩（Kimberlites）可能源自更深處。

魏斯教授表示，鑽石形成反應可能發生在俯衝板塊將富氧碳酸鹽流體拖入地函，與金屬合金接觸時形成。這些富鎳內含物也可能解釋部分鑽石中偶爾出現鎳原子替代碳的現象。科皮洛娃指出，鎳比碳重，按理不應輕易替換，現在觀察數據顯示，這可能正是特定深度鑽石形成的跡象，值得進一步研究。

原理完全看不懂。我的程度不足.....

倒是證實我所想的，就算是同一物品，也一定還有不同的風貌。
如果是人為的物品，其不同之處是人為的。
而鑽石則是證實自然界也是這樣，不過 我真的沒有想過除了品質不同的鑽石外，還會看到這樣的鑽石！
而且照文章的解釋來看，這是正常的過程，只是人類以往沒有發掘到。

而最後有個疑問，人工鑽石也有這些反應嗎？？

littleglin 發表於 2025-9-29 21:00
原理完全看不懂。我的程度不足.....

倒是證實我所想的，就算是同一物品，也一定還有不同的風貌。

簡單的說這一塊鑽石樣品裡包含了 在大氣下不可能組成的化合物，只有極高壓和高溫的情況下才有可能產生這樣的中間物。

製造人工鑽石都只有碳元素，所以絕對找不到這篇文章敘述的這些化合物。

以下是我的理解，不知道對不對？

還原態鎳合金比氧化態碳酸鹽存在於地函更深處
但理應各自在地函不同深度才可能存在的物質
卻同時出現在同一顆鑽石

文中鑽石的圖片呈現的是肉眼可見的狀態
或是得借助顯微鏡才能觀測到？

att007 發表於 2025-9-30 15:12
以下是我的理解，不知道對不對？

還原態鎳合金比氧化態碳酸鹽存在於地函更深處

還原態鎳合金比氧化態碳酸鹽存在於地函更深，這樣的理解沒有錯，但這是在這一顆鑽石發現之前的傳統理論。但是既然同時發現了還原態鎳合金和氧化態碳酸鹽，這樣子我們地幔的構造可能不是我們想象的這麼單純。

圖片右下角的那一條直線代表一厘米，所以用肉眼就可以看得很清楚，但是是什麼化合物必須要借助光譜分析。

732 發表於 2025-9-30 15:27
還原態鎳合金比氧化態碳酸鹽存在於地函更深，這樣的理解沒有錯，但這是在這一顆鑽石發現之前的傳統理論。 ...

在中國大陸和香港地區稱作「地函」，而在台灣則普遍稱為「地幔」。

在找資料的過程中才發現兩岸用語不同

att007 發表於 2025-9-30 15:46
在找資料的過程中才發現兩岸用語不同

我剛才的回覆第1句是copy and paste，沒有注意到那是對岸的用語，之後是我自己打的，才會用到台灣的用語地幔。

兩岸很多的專業用語都不同，台灣叫做雷射而對岸叫做激光，台灣叫核融合對岸叫核聚變，不過聽得懂就好。