研究人员发现，来自地下的钻石现在揭示，生命活动可以对地球表面以下深处产生影响。
地球上所有的生命都以碳为基础。这种元素通过大气、海洋和地壳以一种叫做碳循环的模式移动。人类和地球上的其他生命是这个循环的一部分——例如，我们和其他物种靠用碳制造的营养物质为生，例如糖、脂肪和蛋白质，并且也呼出二氧化碳和通过汽车和工厂排放这种气体。
碳循环最广为人知的部分发生在地球表面或附近，但最近的研究暗示，碳循环可能比通常认为的要深入得多地延伸到地球内部。例如，富含碳沉积物的洋壳可能会俯冲，或者说消减，与上地幔层的热岩混合，该地幔层可延伸至地下约 410 英里（660 公里），甚至更深的地幔层。如果这是真的，那么不仅仅是地球薄薄的地壳可能在这个关键循环中发挥作用——地球上更大的部分也可能参与其中。
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然而，要获得这种循环发生的证据已被证明是困难的。
现在，来自巴西的“超深层”钻石揭示碳循环确实深入到地幔中。
深层、深层的钻石 科学家们研究了来自巴西Juina金伯利岩矿场的六颗钻石。从地表挖掘出来的大多数钻石形成于不到 125 英里（200 公里）的深度，但其他的，例如 Juina 钻石，已经产生了罕见的超深层钻石。这些钻石可以含有称为内含物的微小矿物颗粒，其化学性质表明它们起源于更深的深度。[相关：钻石是如何制成的？]
英国布里斯托大学的地质学家迈克尔·沃尔特说：“钻石中的内含物对于研究地球深处不可及的部分非常有用。”“这有点像在琥珀中研究已灭绝的昆虫。虽然我们无法提取 DNA 并培育恐龙，但我们可以提取它们的化学成分，并通过在极端条件下在实验室中培育矿物来判断它们的形成地点。”
在研究人员分析了内含物之后——每个内含物仅有 15 到 40 微米宽，或相当于人头发直径的六分之一到五分之二——他们发现内含物包含了一种叫做玄武岩的火山岩所期望的全部矿物，这种火山岩最初形成于地球表面，然后在极高的压力和温度下结晶。形成这些内含物的条件只能在下地幔中超过 435 英里（700 公里）的深度才能找到，这表明这些物质从地表循环到地球内部。
该团队发现，这些钻石还含有显然起源于地表附近的碳同位素。所有碳原子都有六个质子，但碳的同位素在其原子核中具有不同数量的中子——例如，碳-12 有六个中子，而碳-13 有七个中子——并且这些钻石的碳-13 水平相对较低，这表明它起源于地壳，而不是地幔。
华盛顿卡内基研究所的研究员史蒂夫·希雷解释说：“起源于一种叫做玄武岩的岩石中的碳，这种岩石是在地表从熔岩形成的，通常与起源于地幔的碳不同，因为它含有的碳-13 相对较少。” “这些超深层钻石含有的碳-13 少得多，这最符合在改变的洋壳中发现的有机成分的起源。”
研究人员认为，这些钻石是在来自海洋地壳的玄武岩俯冲到下地幔时，由形成钻石的流体结晶而成的。
重新浮出水面
钻石在下地幔形成后，可能随后被起源于地球核心附近的巨大热岩柱（称为地幔柱）发射回地表附近，可能是在恐龙仍然统治世界的白垩纪时期开始的。
沃尔特告诉我们的神奇星球说，可能是“地球上的主要碳储存库可能是地幔，而不是大气或生物圈，但它是最不为人所知的。”“地幔储层可能会影响地球历史上全球的循环。”
科学家们在 9 月 15 日的在线《科学》杂志上详细介绍了他们的发现。