在纽约市的一个安全实验室里，地质学家埃文·史密斯正在研究数十亿年前的蓝色钻石，以评估地球内部的运作机制。
这些冰冷、致密的物体吸走了他手中的温暖。它们的色调各不相同。“有些颜色非常浅，你甚至不知道它们是蓝色的，有些则带有灰色调，所以看起来有点神秘，”在美国宝石学院的钻石分级实验室工作的史密斯说。最终，颜色——取决于宝石捕获的元素硼的含量——是了解地球未知深处的关键。史密斯在过去两年里一直在研究硼，以及钻石形成时捕获的其他元素和矿物质，就像昆虫在琥珀中化石化一样。
在来自澳大利亚和美国的由地质学家和宝石学家组成的团队的帮助下，史密斯追踪了近 50 颗蓝色钻石中的物质，这些物质来自海底以下约 400 英里的深处。作为参考，人类能够钻入地球表面的最深处约为七英里。从这些地球地幔遗迹中发现的矿物质，该团队得出结论，赋予这些鲜为人知的钻石引人注目的蓝色的硼与海底中发现的硼相同。“这为我们了解地球各层如何循环提供了线索，”加州大学戴维斯分校的地球科学家梅根·邓肯说，她没有参与这项研究。该团队的研究结果于周三发表在《自然》杂志上。
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在数亿至数十亿年的过程中，海底吸收了硼。随着海底变得越来越老、越来越冷，它最终变得比下方的地幔更致密并下沉。“这就像一条连续的传送带，不断运行数亿年，”伦敦大学学院地球科学负责人拉斯·斯蒂克斯鲁德说，他没有参与这项研究。硼被岩石包裹，岩石保护矿物质免受地幔的高压和高温的影响，继续向下数百英里的路径，直到到达下地幔。在那里，环境具有如此强烈的热量和压力水平，以至于它融化了硼的保护性岩石外壳。就在这个深层地球压力锅中，蓝色钻石形成。这个过程可能需要数亿年——这还不包括钻石通过类似火山的通道（称为金伯利岩，俗称矿山）到达地表所需的数亿年。
这个过程不仅产生了装饰戒指手指的宝石，还为了解地球地壳下层（占地球体积 99% 的区域）的岩层中正在发生的事情提供了线索。“在这些层面上发生的事情驱动着板块构造和火山的形成，以及我们大气层的组成，”斯蒂克斯鲁德说。“这是看不见的引擎。我们在地表看到的一切都是下面发生的事情的结果。”
硼只是嵌入这些钻石中的元素之一，可以帮助回答如此重要的问题。科学家可以将钻石等碳基宝石的起源追溯到如此深处的事实，为了解我们所知的生命是如何产生的提供了深刻见解。“那块碳永远锁定在钻石的这个记录中，”艾伯塔大学的地幔地球化学家格雷厄姆·皮尔逊说，他在研究期间咨询过史密斯，但没有正式参与这项研究。史密斯和其他人先前在《科学》和自然杂志上发表的著作中发现了相同的海洋到地幔循环系统的证据，但这项最新的研究是第一个使用蓝色钻石检查这些过程的研究。
然而，这些稀有宝石形成的深度也可能阻碍进一步的理解。蓝色钻石占开采钻石的比例不到 0.02%——而且，由于其价值，极难获得用于研究目的。史密斯在两年内能够研究约 50 颗钻石的唯一原因是他在宝石学院的职位。史密斯研究用于研究的钻石之一尺寸为 24 克拉，后来在佳士得拍卖会上以 2500 万美元的价格售出。然而，对于史密斯来说，让他心跳加速、思绪飘飞的不是市场价值，而是困在里面的矿物质。史密斯说：“这几乎就像当你看着钻石内部时，你就去了一个特别的地方度假。”他想象着一个内部地幔，那里的岩石散发出的热量会使该区域呈现红色光芒。
自从史密斯和他的团队于 1 月份向《自然》杂志提交他们的研究报告以来，他一直在继续检查通过该研究所的蓝色钻石。他希望在未来几个月内，更先进的技术将使他和他的团队能够基本上“指纹识别”硼的成分，以进一步确认它与海底中发现的硼相同。这项技术必须是非破坏性的，并且必须捕获钻石中硼的独特类型。
对蓝色钻石进行调查的重新焕发的活力和机会延续了一种始终围绕着稀有宝石的好奇心。“我不记得我什么时候不再渴望刺激了，”已故的埃弗琳·沃尔什·麦克林写道，她是一位社交名媛，以成为 45 克拉深蓝色希望钻石的最后一位私人所有者而闻名，这颗钻石现在被供奉在华盛顿特区史密森尼国家自然历史博物馆。“我们只活一次，在世界上所有的事物中，我最讨厌无聊。”如果她活得足够长，能够了解她的蓝色钻石从我们星球神秘的深处到她手中的旅程就好了。