记者/刘辛味 编辑/刘昭 校对/肖园

“钻石恒久远，一颗永流传”。戴·比尔斯的这句广告语深入人心，让钻石的恒久与稀缺同美好的爱情联系在了一起，带动了全球庞大的钻石产业。

很多人称钻石是史上最成功的营销骗局，因为钻石矿并不稀有。更甚的是，最新的研究显示，钻石不仅不稀有，在我们的脚下可能到处都是。来自美国麻省理工学院、加州大学伯克利分校、哈佛大学等顶级机构的学者组成的团队发现，地球可能由1%到2%的钻石构成，总量达1000万亿吨。只可惜这些钻石在地表下150千米到240千米处的地方，远远超过目前任何钻井可达的深度。真可谓“我们住在钻石上，但是采不到”。不过话说回来，物以稀为贵，如果这些钻石都能被开采出来，估计也会像沙土一样一文不值了。

声波异常钻石背锅

科学家很早就利用了地震活动的数据来分析地球的内部结构，并构建地球内部的图像。由于岩石的温度、密度和构成不同，声波穿过地球的速度也不相同。科学家可以利用地震波速度和岩石成分来估算地壳和上地幔之间——岩石圈的岩石类型。

由13位来自各国顶尖高校的科学家组成的科学团队分析了美国地质调查局(USGS)过去几十年来的地震活动记录，包括地震、海啸、爆炸和其他震源发出的声波。然而，他们在用数据绘制地球内部地图时，发现了无法解释的奇怪现象：声波在穿过古老的“克拉通(Craton)”根部时会明显加速。

地球上最古老的陆地板块，大陆岩石圈最稳定的部分，缺乏明显的火山活动或大地震的大陆，被称为克拉通。虽然科学家已知克拉通比周围的地幔温度更低，密度更小，声波通过的速度会更快，但实际测得的速度远远超过理论值。“测量的速度比我们认为可以通过合理假设重现的速度更快，我们不得不承认这里有个问题，项目也就从此开始了。”麻省理工学院的科学家Ulrich Faul如是说。

▲科学家可以通过地震波了解地球的构成（图片来源： IRIS）

为了揭开声波速度的奥秘，团队目标设定为确定克拉通根部的岩石组成。他们先利用USGS的数据建立了地震波穿过克拉通的三维模型。接着，Faul和团队成员在实验室里对不同类型的矿物进行了声波测速实验，又把各种矿石进行不同的组合，模拟克拉通的组成。最终他们真的发现了有一种类型的矿石，声波穿过它的速度与地震学家测量的速度相同——含有1%到2%钻石，其余部分是橄榄石(上地幔的主要岩石类型)和少量榴辉岩(海洋地壳俯冲时形成，很少裸露在地球表面)组成的岩石。如果这种模型成立，那钻石的含量将比现在预期的多1000倍，含量达1016万亿吨。

Faul表示，“钻石在很多方面都很特别。它的一个特殊属性就是钻石中的声速比上地幔中主要矿物橄榄石的声速快两倍。”含有1%到2%的钻石并不会改变克拉通的整体密度，“它们就像木块漂浮在水面上，克拉通比周围环境密度小，所以它们不会潜没(下降到另一个板块)而是会待在面上。这就保护了那些最古老的岩石，只需要这1%到2%的钻石就可以使克拉通变得稳定而不会下沉。”

“挖”不出来的钻石

钻石是在地球深处的高温高压环境中炼制而成的，并且只能随着每隔几千万年发生的火山爆发来到接近地表的地方。这些火山爆发出了由一种叫做金伯利岩(Kimberlite)的岩石制成的地质“管道”(以南非金伯利镇命名，这里发现了这种岩石中的第一颗钻石)。钻石与来自地球深处的岩浆一起，通过金伯利岩管喷射到地球表面。

▲钻石含在金伯利岩中（图片来源： Flickr）

但2%的钻石含量远远超过金伯利岩中发现的金刚石数量。美国俄亥俄州立大学地球科学学院的Wendy Panero教授就提出了质疑，“我粗略地计算后，地幔包含的碳含量会是我们之前认为的两倍，这将对地球地幔和地壳的演化产生深远影响。我希望看到该领域的更多工作，看看这个假设能否进一步证实。”

Faul也表示他们的解释比较简洁，但仍然只是假设。关于如何精确地测量声速，以及地球如何演化出克拉通都是仍在讨论的议题。”克拉通形成了地球上一些最古老的岩石，对于它的研究可以揭示大陆如何移动。但还有很多工作要做。 “现在我们需要做更多的检查，看看是否有我们忽略的东西或更好的测量。”Faul说。

即便假设是成立的，我们现在也开采不到这些钻石。人类向大地的探索非常不易。地球最深的钻井——苏联上世纪70年代的超级工程科拉超深钻孔也才12000多米(12公里)，中国科学院院士高锐就曾说：“如果把地球比作一个鸡蛋的话，现在连鸡蛋皮都没钻破!”我们只能希望在安全的情况下，火山早点把钻石喷出来。

宇宙中可能还有“钻石之星”

其实，在浩瀚的宇宙中，地球的钻石含量并不算多。距离我们40光年的巨蟹座55e直径约为地球的2倍，质量则是地球的8倍多。它的表面温度达到了4900℃——因为它与恒星的距离比水星到太阳的距离近的多，公转周期只有14天。

科学家认为这颗行星上有熔岩流。NASA喷气推进实验室(JPL)的行星科学家胡伦宇称：“如果这个星球上有熔岩，就会覆盖整个表面……但是厚厚的大气层会将熔岩隐藏在我们的视线之外。”由于这颗处于高温高压下的行星还含有大量碳元素，科学家推测它很可能是一颗由钻石构成的“钻石之星”。■