地幔深处的电场有助于钻石结晶

科学家们发现了钻石形成的一个新方面:地球地幔深处的电场触发了结晶。除了极端的温度和压力外，化学诱导的电压梯度也可能在熔融岩石形成钻石的过程中发挥作用。

大多数天然钻石是数十亿年前在地表深处的地幔中形成的。大多数来自约200公里深处，但也有一些来自800公里深处。它们是由地幔中部分熔融的混合岩石中氧化还原反应形成的元素碳结晶而成。

但究竟是什么推动了钻石的形成还不清楚。俄罗斯和德国的一组研究人员现在认为，电场可能是钻石结晶的关键，这种反应条件以前从未被考虑过。

科学家们将人造地幔熔体(富含碳酸盐矿物的混合物)置于特制的电化学电池内，使其承受高达7.5GPa的压力和高达1600°C的温度。只有当他们施加约1V的电场时，他们才看到石墨和金刚石在阴极上形成。合成钻石具有与天然钻石相似的特征，即它们具有八面体结构和高氮含量。

在地幔中，电压差可能是由具有高导电性的熔体和流体的运动以及其他氧化还原反应引起的——尽管很少有人知道这些电场可能有多强。研究小组提出，电场既能将碳酸盐还原为碳，也能触发钻石结晶。