尽管它们以极其稀有和珍贵而闻名，但钻石的普遍程度可能超出了你的想象。其他行星，例如天王星，可能到处都是钻石。它们甚至现在还漂浮在一些太空岩石上。事实证明，我们地球人可能就坐拥一座钻石宝库——实际上是大约一百万亿吨。
地球表面以下 100 多英里处，有一个地质构造被称为克拉通根。它们位于地质学家所谓的克拉通下方，克拉通是大陆中最古老、最稳定的岩石部分。有些克拉通根深深地延伸到地球内部——能够向下延伸多达 200 英里，穿过地壳并进入行星的地幔——因此得名“根”。
“克拉通与地球历史上一些最重大的事件密切相关，例如板块构造的启动和大陆的形成，”宾夕法尼亚州立大学博士后、新研究的首席作者 Joshua Garber 说。“自太古代以来，至少 25 亿年前，它们就一直很稳定，所以它们有足够的时间发生很多事情……它们在地幔中已经化学反应了很长时间。”这些发现有助于更广泛地了解地球表层和深层地幔区域的历史和过程。
在本周发表于《地球化学、地球物理学、地球系统学》杂志上的一篇新论文中，一个国际研究团队估计，地球克拉通根中约有 1% 到 2% 是由钻石构成。这可能看起来比例很小，但这个微小的比例却构成了这些巨大地质构造的足够组成部分，足以形成一百万亿吨钻石。这数字是 1 后面跟着 15 个零！
研究团队在做出这项发现时并没有寻找闪亮的宝石。多年来，科学家们收集了关于地球地震活动的大量数据。这些数据可以用来创建一个类似三维地图的东西，勾勒出地球内部的样子。
但并非所有地震数据都能得到同等程度的解释。其中大部分是通过地震、爆炸和其他事件触发后从地球发出的声波测量得出的。这些声波（也称为剪切波速或摩擦波速）的传播速度取决于它们穿过的材料的类型和温度，因此它们在地幔根部（由于比周围的地幔岩更冷、密度更低）的传播速度更快。但是，在地幔根部，剪切波速的传播速度比预期的要快。
“如果在该深度温度比平均值低得多，就会出现如此高的剪切波速，”新研究的合著者、加州大学伯克利分校地震学研究员 Barbara Romanowicz 说。“但根据我们对这些地幔区域的了解，标准岩石成分需要不切实际的低温度。”
该团队想知道是什么导致了异常快速的波速读数。他们开始调查，利用他们拥有的数据创建了声波穿过克拉通根的三维模型，然后进行了在克拉通根预期温度分布下，声波穿过各种地球矿物组合的实验室测试。
克拉通主要由周边的岩石组成，但无法表现出高剪切波速。地球地幔中只有另外两种矿物能够解释这些速度：镁铁质岩（被俯冲的洋壳向下沉入地幔区域）和钻石。
需要大量的镁铁质岩才能解释观察到的剪切波速。与此同时，“钻石具有极快的剪切波速，所以你只需要少量钻石，特别是与镁铁质岩结合时，就能匹配观测结果，”Romanowicz 说。
在实验室测试中，只有那些含有少量钻石（1% 到 2%）的岩石结构才能够解释自然界中观察到的速度。这足以弥补声波数据中的差异，而不会影响克拉通根的总测量密度。
虽然这一发现有些出人意料，但却非常有道理（尽管可能不像一百万亿吨那样有道理）。“钻石是一个非常有吸引力的答案，因为它比大多数其他矿物要硬得多，”Garber 说。“这项研究的一个结果是，如果答案不是钻石，那么就必须有比钻石多得多的其他坚硬成分，而我们甚至对这些成分的证据更少。”
此外，Romanowicz 说，克拉通钻石可能来自从俯冲带上升的含碳流体（钻石本质上是碳的稳定形式，由极高的温度和压力形成）。
但现在不要太兴奋：你永远也无法亲眼看到这些漂亮的石头。再次强调，它们位于地下 100 英里以上——“这大约是钻入大陆的最深孔的 10 倍，”Romanowicz 说。“钻头会很快磨损，并且在达到几百摄氏度的高温时会软化，即使通过注水冷却也不足以弥补。坦率地说，我认为这在短期内不会发生。”
“另一方面，”她继续说，“钻石确实会通过古老的火山活动被带到地表。而且，鉴于这项研究的发现，可能还有更多未被发现的钻石，所以这还有希望。”我们可能只需要耐心等待，但就地质时间尺度而言，这种耐心可能需要超越我们物种自身的生存，更不用说我们自己当前的寿命了。
而且，你真的想要吗？如果地表有 100 万亿吨钻石在流通，这些宝石突然就不会像现在这样珍贵了。钻石可能变得像一枚铜币一样有价值。（尽管林肯的头像刻在钻石上肯定会是绝妙的改变。）
