当要了解地球深处到底有什么时，钻石是地质学家最好的朋友。
钻石内的一小块岩石现在为了解地球下地幔的样子打开了一个全新的窗口。研究人员于 11 月 12 日在《科学》杂志上报告称，钻石内部是一种新发现的硅酸盐矿物，称为“davemaoite”，只能在地球下地幔中形成。科学 。这是科学家第一次成功地证明这种类型的下地幔矿物——之前只是通过实验室实验预测——确实存在于自然界中。该团队以著名实验高压地球物理学家毛浩光 (Dave) Mao 的名字命名该矿物（ 序列号：2004 年 3 月 16 日）。
这颗含有明显矿物内含物的钻石来自博茨瓦纳的一座矿山，形成于超过 660 公里的深度，即地球下地幔的上边界。内华达大学拉斯维加斯分校的矿物学家 Oliver Tschauner 及其同事利用 X 射线衍射、X 射线荧光成像和红外光谱等分析技术鉴定了这种新矿物的化学组成和结构，将其确定为一种钙硅酸盐钙钛矿。
Tschauner 表示，科学家此前估计下地幔的 5% 至 7% 一定是由这种矿物组成的。但直接观察这些地球深处的矿物是极其困难的。这是因为，在下地幔（一直延伸至地球表面以下 2,700 公里）的高压下保持稳定的矿物质，一旦压力减弱，它们的晶体结构就会开始重新排列。
即使是地球上最常见的矿物，一种被称为桥石的下地幔镁铁硅酸盐，在 2014 年之前也基本上只是理论上的，当时人们发现它自然存在于一颗陨石中，该陨石撞击澳大利亚时产生了压碎的、深层地幔状的力量。岩石中的压力（序列号：2014 年 11 月 27 日）。迄今为止，桥石是唯一被证实存在于自然界中的其他高压硅酸盐矿物。
钻石就像时间胶囊，在到达地表的旅程中锁定原始矿物形态。达维茂石的发现不仅证实了它的存在，而且还揭示了地球深处一些热源的位置。尽管它是一种硅酸钙矿物，但达维茂石也是潜入其晶体结构的不同元素的流氓画廊的所在地。其中包括铀、钍和钾等放射性元素，以及稀土元素。长期以来，人们一直认为这些放射性元素产生了下地幔中大约三分之一的热量（另外三分之二是 45.5 亿年前地球最初形成时遗留下来的）。通过识别达维茂石的化学组成，研究人员现在可以确认这些元素的存在位置。
这是因为博茨瓦纳钻石还含有高压形式的冰以及另一种被称为方铁矿的高压矿物（序列号：2018 年 3 月 8 日）。Tschauner 表示，这些内含物的存在有助于缩小达维茂石可能形成的粗略压力：大约在 240 亿帕斯卡到 350 亿帕斯卡之间。他补充说，很难确切地说出对应的深度。但查纳说，这一发现直接将热量产生（放射性物质）、水循环（冰）和碳循环（以钻石本身的形成为代表）联系起来，所有这些都发生在地幔深处。
亚利桑那州立大学坦佩分校的地球物理学家 Sang-Heon Shim 表示，这种新矿物的另一个有趣的方面是，与实验室预测相比，它的钾含量惊人地丰富。希姆说，大多数创造这种矿物的实验都得出了“几乎纯的硅酸钙钙钛矿”。科学家们现在只能推测额外钾的来源，但这种意想不到的成分暗示下地幔可能比想象的更加杂乱，其复杂性很难仅通过实验室研究来预测。
