研究表明大多数钻石来自海洋,如何从海底淘钻石?

如果问世界上最神秘而丰富的地方在哪,那莫过于海洋!曾有研究表明,生命的起源便是从海洋中开始的,海洋中的一些生物也成为了人们研究古老物种的凭据,但如果告诉你,海洋不仅孕育生命,而且还生产钻石,你相信么?……

上个世纪,钻石恒久远的营销理念深入人心,戴比尔斯集团(De Beers Group)成为行业龙头,成功推动钻石在婚庆市场的普及与坚不可摧的地位!但早在1991年,戴比尔斯就花重金在纳米比亚海岸附近买下3000多平方英里(7770平方公里)的大西洋海底!这原因很简单:并非所有的钻石都来自于陆地!海洋表面的沉积物中也含有大量钻石!

图1:纳米比亚钻石贸易公司 (NDTC) 钻石加工和估价中心是全球最大的钻石生产商戴比尔斯集团和 Namdeb 钻石公司在温得和克的合资企业,从大西洋收获的毛坯钻石放在分拣台上,纳米比亚。 彭博社/盖蒂图片社

那么问题来了,你知道怎么海底淘钻石嘛?

在找海洋钻石之前,我们要先了解下海洋如何孕育钻石?海底究竟有多少钻石?去哪里挖钻石呢?

我们在哪里可以捡到钻石?

碳元素作为地球的生命元素,简单而奇妙,形态丰富。钻石也是其中典型的代表物质之一!钻石是在地球深部极高压高温条件下形成的,其晶体一般呈无色正八面体晶体,但也会有六面体或者十二面体的存在。

在钻石的结构中,每个碳原子与相邻的4个原子形成正四面体,都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。由于这种共价键的强度很大,所以钻石硬度非常大,是自然界中最硬的物质,可以作为加工其他宝石的最佳工具!

另外,在小行星撞击地球表面时,强烈的高温高压下,也会产生钻石,不过,这种“冲击钻石”非常罕见,而且往往颗粒很小。

所以说,你最有可能在地球深处找到钻石,只不过在地表下大约87到497英里(140到800公里)的地方!

另外,海洋也是你不可忽视的地方!

在2019年,Science Advances上麦格理大学曾今发表过这样的一项研究,表明大多数钻石中含有的少量盐类物质,来源于海洋,这是在深埋地壳的古老海床形成的!据该论文的作者称,地球表面发现的大多数钻石都是以这种方式形成,少部分是由地幔深处的熔体结晶形成的。

在重现地壳深处 200 公里的极端压力和温度的实验中,Michael Förster 博士、Stephen Foley 教授、Olivier Alard 博士以及德国歌德大学和约翰内斯古腾堡大学的同事证明,来自海底的沉积物中的海水会发生反应以正确的方式产生在钻石中发现的盐的平衡。这项发表在《科学进展》上的研究解决了一个长期存在的关于钻石形成的问题。

这对现实世界意味着什么?据该论文的作者称,他们的实验表明,大多数钻石是在大块海底通过板块构造被拖入地幔之后形成的。在这一过程中,海洋中的一些矿物质会结晶成宝石。随后火山爆发将钻石带到了地球表面——或非常接近地表。

图 2:钻石中实验氯化物和含盐微包裹体的 K/Na 比率。来自于《Melting of sediments in the deep mantle produces saline fluid inclusions in diamonds

为什么非洲海岸钻石很出名?

一说到钻石的产地大家第一反应就是问:这是不是南非钻?

一直以来,南非的钻石都是非常出名的,现代钻石行业起源于南非钻石。自20世纪60年代以来,寻宝者一直在南非西北部和纳米比亚南部的海岸线上挖掘钻石。2018年,该国近75%的钻石总产量来自海洋采矿作业。而这些石头是被水流冲到海里去的。纳米比亚的南部边界是雄伟的奥兰治河。数百万年来,它一直从大陆的矿藏中攫取钻石并将它们转移到大陆的其他地方。

早在20世纪70年代,戴比尔斯就成为了钻石行业领导者,该公司网站报道称:“我们拥有一支由六艘机动船组成的船队,能够从海底勘探和回收含有钻石的材料,并将其加工成富含钻石的精矿。”这些宝石大多产于海平面以下394到460英尺(120到140米)的深度。

图3:这艘“履带”拖拉机从Mafuta钻石采矿船的甲板上落进海里。该钻石采矿船由戴比尔斯和纳米比亚政府的合资企业Debmarine纳米比亚经营,在大西洋的近海钻石开采作业中。彭博社/盖蒂图片社

如何从海里淘钻石?

海底淘钻石需要工具,上图是车辆在海床上快速行驶,它配备了机械臂,将装载钻石的有效载荷发送到上方的主船,在那里机器将珠宝分离出来。另外,无人机和双人潜艇都被用来帮助这些船只在海浪下寻找富含钻石的地方。

不幸的是,疏浚工作可能会对水生野生动物产生长期影响。正如生态学家克尔斯滕·汤普森2018年所述,“纳米比亚海岸附近水域是常驻和迁徙物种多样性很高的重要地区,如鲨鱼、鲸鱼、海豚和海豹....。海洋采矿用重型机械移除部分海床,从这种干扰中恢复栖息地可能需要几十年。”因此,雇佣潜水员在小船上手工采集这些“海洋钻石”是近年来的另一种选择。

图4:纳米比亚海岸附近的潜水船。“工匠潜水员”他乘坐小型潜水船沿着海底搜寻钻石,然后带回来进行分类

所以,来自海洋的钻石,你期待么?

文章来源:howstuffworks,由Carbontech编译

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