鑽石有時被描述為來自地球深處的信使，科學家們仔細研究它們，但是這些信息往往很難讀懂。現在，一個團隊已經想出了一個辦法來解決兩個長期存在的難題：單個含流體的鑽石年齡，以及其母體材料的化學成分。

這項研究使他們能夠勾勒出10多億年前的地質事件，這不僅是鑽石研究的一個潛在突破，也是行星進化的一個潛在突破。寶石級的鑽石是幾乎純正的碳格子。這種元素的純度使它們具有光澤，但也意味著它們包含其年齡和起源信息很少。然而，一些低級別鑽石以微小液體袋形式隱藏著缺陷，這是晶體演變過程中更複雜流體的殘留物。通過分析這些液體，科學家現在找出了不同鑽石形成時間，以及它們周圍不斷變化的化學條件。

這項研究為一些真正大問題打開了一扇窗，甚至是一扇門，讓科學家第一次級可以得到這些流體的可靠年齡。這項研究本週發表在《自然通訊》雜誌上。大多數鑽石被認為是在地表下約150至200公里處形成的，在大陸下面相對冷的岩石塊中。這個過程可能可以追溯到35億年前，並且可能持續到今天。偶爾，它們會被稱為金伯利岩的強大深層火山噴髮帶上去。目前，已知最年輕的金伯利岩礦床有幾千萬年曆史。

該小組研究的10顆鑽石來自南非金伯利地區的德比爾斯公司所建立的礦場。這些看起來很髒的標本，其中含有固體或液體雜質，使它們失去了作為珠寶資格，但卻帶有潛在寶貴的化學信息。到目前為止，大多數研究人員都集中在固體內含物上，如微小的石榴石，以確定鑽石年齡。但是，固體內含物所顯示的年齡可能是有爭議的，因為內含物可能與鑽石本身在同一時間形成，也可能不是。另一方面，封裝的液體是真正的東西，是鑽石本身形成的東西。

科學家所做的是找到一種方法來確定流體年齡。他們通過測量放射性釷和鈾的痕跡，以及它們與氦-4的比率來做到這一點。科學家們還算出了靈活的小氦分子能夠從鑽石中洩漏出來的最大速度。事實證明，鑽石非常善於容納氦氣。該小組確定了鑽石形成的三個不同時期。這些時期都發生在獨立的岩體中，最終凝聚成今天的非洲。

最古老時期發生在26億年至7億年前。那時候流體包裹體顯示出一種獨特成分，是極其豐富的碳酸鹽礦物。這一時期也恰好是地表上巨大山脈的堆積期，這時候的鑽石顯然是由岩石碰撞和擠壓而形成。研究人員說，這些碰撞可能與下面富含碳酸鹽液體產生有關，儘管具體如何產生還不清楚。

下一個鑽石形成階段可能跨越了5.5億至3億年前的時間範圍，因為原非洲大陸繼續重新排列。在這個時候，液體內含物顯示，液體中含有大量的矽礦物質，表明地下條件發生了變化。這一時期也與另一個主要的造山事件相吻合。

最近的一個已知階段發生在1.3億年前和8500萬年前。同樣，流體組成發生了變化。現在，它含有大量含鈉和鉀的鹽類化合物。這表明，形成這些鑽石的碳不是直接來自地球深處，而是來自被俯衝作用拖到大陸塊下面的洋底。這種想法，即一些鑽石的碳可能是從地表回收的，曾經被認為是不可能的，但是科學家們最近的研究增加了它的可能性。