科普|为什么利用钻石就可以追溯现代板块构造的起源？
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从GIA的博物馆收集到的钻石标本，这些标本原是奥本海默研究者的收藏品。产地位于南非太古宙克拉通，大小从1.24到22.32 克拉不等。照片由奥雷韦尔登提供。
我们的地球，是一个充满活力的星球。一些元素（如氮和碳）对生命的形成至关重要，它们通过许多自然界的物理和化学过程被循环利用。而这些循环利用过程之一就是地球的大陆地壳运动，通过这样的运动，地球可以回收一部分元素。
虽然我们已经知道，地球板块运动已经进行了很长很长一段时间，但是要想确定板块运动的时间和方式，还真不是一件容易的事。主流学说认为它始于太古代（40亿~25亿年前）的某个时期，却并没有一个明确的答案。
现在，人们从一些非常古老的钻石上得到的数据表明，板块构造运动在三十多亿年前就已经开始了。
南非的威特沃特斯兰德大学的凯蒂斯玛特博士为首的研究团队，在去年的Nature Geoscience上发表了一篇论文，推测板块构造“至少始于35亿年前”。
斯玛特博士以钻石为着眼点，利用稳定性较好的钻石推测以前的地下情况从而得出了上述结论。
那么，问题来了：
为什么利用这些钻石就可以追溯现代板块构造的时间呢？
这得从我们这个星球说起。
我们知道，地球的外壳（岩石圈）被分成一些坚硬的板块，这些板块能够在围绕着地球的中间层（地幔）上滑动.。当一个板块下插到另一相对被动的板块之下时，在其俯冲消减的过程中，地球表面的物质会被转移到地球的地幔.。
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俯冲带及其形成演化。视频来自网络。
某些化学元素，例如氮，在这个俯冲过程中会被转移到地球内部。而且，它们很容易与氧化还原反应中的其他化学物质发生反应，从而改变地幔中岩石的化学成分。
如果我们能确定这些化学成分发生转换的时间，我们可以确定更多关于板块构造的历史。不幸的是，测定这种类型的俯冲是非常具有挑战性的。不仅地幔本身无法接近，而且从内部深处发现任何岩石残余的几率都非常低。
但是，几率低，并不代表它不会发生。
虽然这些岩石很难找到，但科学家们还是找到了这样的一些标本。这些岩石有些含有钻石，对于开展后面的工作特别有用。
来自地幔的钻石可以提供十分重要的信息，这些信息包括地幔环境的组成和氧化还原情况。如果钻石中含有矿物包裹体，元素和同位素分析这些夹杂物就可以洞察复杂的地幔环境。
凯蒂斯玛特博士的研究团队借来了3块开采自南非Kaapvaal Craton地区、世界上最古老的钻石标本。通过放射性年代测定法测出内含钻石的岩石（母岩）诞生于35亿到31亿年前这段时间。
然后，斯玛特博士通过调查钻石内部氮15/氮14、碳13/碳12的同位素构成比例，发现钻石并不是在地幔内被添加进氮15同位素，而是在地表附近的地壳内被添加进去的。
这就意味着钻石是被板块的运动拉进了地面之下。
因此，关于板块构造的起源，可以下这样一个结论——“板块构造最早始于35亿年前”。
这也就是我们今天讲的，利用钻石来确定现代板块构造的起源。
想想看，你手上钻石，是被板块运动拉入地下再由人类开采上来的。
如果不考虑时间的因素，就会不断的拉进去，再不断的挖出来，一直到地球上所有的板块都停止运动为止。是不是很神奇？
真可谓：钻石恒久远，地幔永流传！
注：以上部分数据和资料来自威特沃特斯兰德大学网站，版权归作者所有。致谢！
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