和石油一樣,鑽石是億萬年前的動植物形成的嗎??
今天之乎推送一個南非鑽石礦的新聞故事,看完聯繫到 前端 時間大家討論地球的石油礦形成由來。 如果鑽石是非生物形成的,那麼石油也一樣吧?
不就是炭和水在高溫高壓下面形成複雜的反應么?
如果只有炭,那就變成鑽石。
如果又有炭又有水,就變成煤礦和石油礦?
鑽石是非常深源的鹼性岩漿從上地幔(>150km)帶上來的原生地幔礦物。因此,直接地說,鑽石跟地表的碳循環沒什麼關係。
但是,板塊俯衝作用可以將地表的物質帶到地幔中去。洋殼的主要成分是基性的玄武岩,它們在俯衝帶下沉到地幔中後會因為高溫高壓的環境發生重結晶,形成一種特殊的岩石:榴輝岩。現在發現的有些超高壓榴輝岩中已經含有金剛石(大別山曾經有一塊,據說被當地農民連根整個挖走選鑽石去了,現在已經看不到了),表明這種俯衝作用似乎可以把地表的含碳物質(其中可能有生物來源)帶到地幔中去,在洋殼變質形成榴輝岩的過程中結晶成了金剛石(這裡取經典變質理論認為榴輝岩變質過程不與外界發生物質交換)。
但是(again),地球深部的碳循環是非常複雜的。地球深部核幔邊界位置存在大量碳化硅礦物,這些礦物中的碳可能來源於地球最初自初始星雲聚集形成行星的過程中被裹挾進去的宇宙碳元素。這些碳元素隨著地幔流動進入上地幔,就有可能變成鑽石,再隨著岩漿作用上升到地表。
因此,上地幔中的鑽石,其碳來源可能有三種:第一,核幔分異,殼幔分異造成上地幔形成時,滯留其中的碳元素。由於核幔分異,殼幔分異均發生在地球極早期,一來幾乎沒有生命活動,二來沒有成熟的俯衝帶把地表物質送到地幔中,因此可以認為這部分同生物無關。第二,由板塊構造帶入地幔中的碳。由於成熟的板塊構造活動時,地表已經有比較豐富的生命活動,姑且認為這部分碳形成的金剛石可以算作生物成因。第三,從深部下地幔甚至地核湧上來的地球形成時捕獲的宇宙碳。除非認為有宇宙人存在,這些碳也肯定是無機的,形成的金剛石同生命無關。
綜上,有些金剛石確實是由於俯衝作用從地錶帶下去的碳形成的(大別山榴輝岩金剛石),可以認為其大概與生物活動有關。但是這個比例極其微小。
…………另外,上述討論基於榴輝岩的變質過程同外界僅有能量交換而無物質交換。然而實際上榴輝岩變質需要脫水,必然同外界有物質交換。所以榴輝岩中的金剛石,究竟是其原岩中本身帶下去的碳形成的,還是在物質交換過程中就近從地幔中捕獲的,還是很難說。我這裡姑且用簡單的經典模型解釋了。說個特例:
衝擊鑽石
珀匹蓋殞石坑,三十多年前探明的,坑底的淤泥下,據稱有鑽石儲量10倍於地球其他鑽石礦的總和。
一般說法:衝擊鑽石是由隕石砸中鑽石礦形成的鑽石礦……WTF?????這什麼概率!?
另一種說法:隕石砸中了地下煤層/石墨礦床,高溫高壓的過程中把部分煤/石墨活活砸成了鑽石……這個就可信多了。
多數這類鑽石含有結晶狀的藍絲黛爾石,即一種具有六方晶格的碳的同素異形體。這類鑽石的平均硬度比普通鑽石高58%,個體更大,更適合於工業和科學應用。
目前所知產金剛石的岩石類型包括金伯利岩、鉀鎂煌斑岩、榴輝岩、蛇綠岩套、鹼性超基性雜岩、鹼性超基性煌斑岩和橄欖岩類 (方輝橄欖岩、純橄欖岩等 )等偏鹼性超鎂鐵質岩石 ,而有經濟價值的金剛石原生礦床僅見於金伯利岩和鉀鎂煌斑岩中 ,除此之外的其他岩石類型中僅見有少量微粒金剛石 。
鑽石是無機物,是單質,與石墨、C60互為同素異形體。藍寶石紅寶石都不是金剛石,而是剛玉,就是氧化鋁晶體。
鑽石形成的條件很苛刻,需要極高的壓力,而且是沒有氧氣的環境,因為有氧氣的話金剛石在高溫高壓下燒成灰燼。
石油是有機物,石油專業的同學都應該知道,no basin,no oil。石油儲存需要很特殊的條件,形成油藏需要生油層,儲油層,不透水層,圈閉(之前沉積盆地學了解過,但是具體的就不太清楚了。)
至於石油形成,勘探,開採,加工利用,這裡面的學問多了去了。
回到你問題的題目:和石油一樣,鑽石是億萬年前的動植物形成的嗎??
不是!
鑽石形成於金伯利岩,金伯利岩是一種典型的火山岩,是從地殼深處甚至地幔處物質上涌形成的,所以鑽石應該不是生物形成的,我也不是專業搞地質的,一家之言,拋磚引玉。
石油,基本沒有動植物形成的… 有也是極少量的。
我們常說的動植物形成,只是為了好理解,緩解尷尬。石油,基本都是藻類、微生物和其它很低等的生物形成,少部分由較高等植物形成,品質還不好。好像答跑偏了…生物體,是有機物組成。各類鑽石基本都是無機物,多與岩漿岩有關。把人高溫高壓成C、H、O,去H、O,得到C,高溫高壓,OK。
目前學界公認的石油生成理論為有機成因說,即石油由早期的藻類、微生物等經過長期的高溫高壓生烴,但是最近前沿觀點卻有部分支持無機成因說,複製一點以前回答的:
1、用已有的生烴理論估算的早期許多油田的資源量偏小,故推測可能有勘探深度以下的烴類供給。
2、克拉通盆地有機質量不小於裂谷盆地,然而油氣總量卻小於裂谷盆地。同時克拉通盆地內油氣一般發現於地塹或深大斷裂附近。
3、油氣資源分布與地幔熱對流緯度吻合,地幔隆起區沉積盆地中油氣豐富。
4、深度大於5000米時,發現部分鏡質體反射率5%-7%,C15+的烴類物質大量存在。
5、裂谷盆地中,地幔隆起較高的區域,大量地球深部流體和熱進入上地殼,此處油氣豐富。
大量證據指向地幔相互作用,熱流體和幔熱源對油氣的生成作用。
個人認為雖不夠證明無機成因理論,但是有無機和有機兩種成因模式,這種可能性還是存在的。如疊合盆地因其複雜的構造特徵,致使複雜的運移通道,多種烴源(有機和無機),油氣經初次和二次運移匯聚成藏。
所以,你說的吧,說不定就還有點道理~~~
另外,估計問者不是搞地質的,前面回答那麼專業也不一定有耐心看,反正一般金屬礦都是從岩漿里結晶分異出來的,關於金剛石為什麼會這麼富集,猜想可能由於地球剛形成的時候,猶如一口沸騰的大鍋,咕嘟咕嘟,就把相同的元素咕嘟到一塊了,後來由於各種構造運動(就是緩慢的咕嘟),被金伯利岩順著構造帶到了地殼。
而煤和石油按目前的觀點肯定和金屬礦完全不同了,石油無論是生成層和儲集層都一般是沉積岩(但是現在也有人研究岩漿岩的儲層蓋層組合)。而金屬礦或者金剛石礦一般是岩漿岩和變質岩中發現。我靠感覺自己好不嚴謹,半夜睡不著答題玩,大神不要笑我(捂臉)。不是,鑽石和很多其他寶石都是從地底下很深很深的地方產生的,鑽石產生與地殼與上地幔,如此深的深度,一般情況下你是見不到它的,人類也開採不出來。但是它有載體,舉個例子來說,當火山噴發時,基性的金伯利岩和鉀鎂煌斑岩帶著鑽石,隨著岩漿一起被噴發上來,但是不一定是被帶到地面。所以雖然都有C,但是它與石油煤的成因有著很大的區別。
想要知道,首先得了解,如下,僅做科普,並非商業
鑽石是在地球深處高壓的環境下形成的,然後被金伯利岩從深處帶到了淺層岩石里,這就是為什麼鑽石礦山都是桶形的,順著金伯利脈挖呀。鑽石的形成原因和石油的形成沒有共同之處
肯定不是
石油的成因現在有了新的不同看法 不一定是由動植物遺骸生成
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