科学家在地幔钻石中发现前所未见矿物质

科学家在一颗钻石里面发现了一种前所未见的矿物质。这种矿物质是理论上存在于下地幔层高压环境中的物质，但是科学家却在上地幔层的钻石中发现了它。

科学家首次在天然钻石中发现了以晶体形式存在的硅酸钙钙钛矿。图为天然钻石示意图。

这种矿物质主要成分是硅酸钙钙钛矿（calcium silicate perovskite）。它本身并不罕见，科学家估计地球总物质量的84%都是这种化合物，它大部分是以硅灰石（wollastonite）的形式存在。但是在高压的环境下，它的内部会形成晶体结构，这非常罕见。科学家以著名地球物理学家Dave Mao的名字将它名为达维茂石（Davemaoite）。

很久以前科学家理论推测存在达维茂石这种矿物，但是从未见过。因为它一旦离开高压的环境，立即变成了其它矿物质的形式。这份研究是科学家第一次亲眼见到它的存在，被困在一颗坚硬的钻石内部保存下来。

这项发现的另一个奇特之处在于，科学家一般认为钻石是在地球上地幔层，大约地表以下100英里深处的地方形成。而这种达维茂石需要在下地幔，大约410英里深处才能形成。所以，这微小的一点点罕见的达维茂石如何进入这颗钻石，为科学家探索地幔层内部物质的运动与传输过程提供了难得的线索。

这份研究发表后，国际矿物学协会（International Mineralogical Association）正式认可达维茂石是一种新矿。

主要研究者美国内华达大学拉斯维加斯分校（University of Nevada, Las Vegas）矿物学家乔纳（Oliver Tschauner）说，达维茂石对地幔层起到重要的作用。

理论推测，这种矿物内可能还含有像铀和钍这样的放射性元素。这些元素的半衰期比地球的地质历史更长。它们在漫长的衰变过程所释放的热量可能是地幔层热量的一大来源。

没有参与这份研究的同行、卡内基科学研究所地球物理学家费英伟（Yingwei Fei，音译）在另一份相关论文的评注中说：“乔纳和同事的这项发现，为找到更多罕见的高压矿物提供了希望。这项研究为理论上只在下地幔层存在的矿物质提出了直接的证据，填补了我们对地球整个地幔层化学成分结构认知的缺失。”

这份研究11月11日发表于《科学》（Science）期刊。