來自巴西和西非的古老超深層鑽石形成於6.5 億年前到4.5 億年前的岡瓦納超大陸之下，它們為人們提供了有關超大陸形成、穩定和移動的新見解。透過一個國際團隊的研究，這些鑽石成為地球超大陸週期的持久記錄。他們的分析揭示了以前未知的地質過程，並展示了鑽石在岡瓦納等超級大陸的成長過程中不可或缺的作用。

形成於6.5 億至4.5 億年前的超深層鑽石展示了大陸是如何發展和移動的。從巴西和西非礦場挖掘出的古老超深層鑽石的分析揭示了地球上複雜生命早期演化過程中大陸演化和移動背後以前未知的機制。這些鑽石形成於距今6.5 億至4.5 億年前的岡瓦納超級大陸的底部，經過一個國際專家小組的分析，顯示了岡瓦納等超級大陸是如何形成、穩定以及如何在地球上移動的。

參與這項研究的威茨地球科學學院的卡倫-斯密特博士說：”超深層鑽石極為罕見，我們現在知道，它們可以告訴我們很多關於大陸形成全過程的信息。”我們希望通過測定這些鑽石的日期來了解最早的大陸是如何形成的。”

卡倫-斯密特（Karen Smit）博士在威茨大學地球科學學院新開發的同位素實驗室。圖片來源：威茨大學

鑽石形成於數百萬到幾十億年前，可以照亮地球地函最黑暗和最古老的部分。大陸在地球表面漂移，創造了”超級大陸”，也摧毀了”超級大陸”。這些遷移被統稱為”超大陸週期”，而鑽石是少數幾種足以倖存下來並記錄這些古老的創造和毀滅週期的礦物之一。

超大陸可以將深海板塊俯衝–板塊構造的驅動力–集中在非常特定的區域。這種深層地質過程，尤其是在過去，一直很難直接研究，因為大洋地殼很年輕，而大陸地殼只能提供地球深層運作的有限視角。古老的鑽石提供了一個直接了解深層板塊構造引擎及其與超大陸週期關係的窗口。

瑞士伯爾尼大學的蘇澤特-蒂默曼（Suzette Timmerman）博士領導的研究小組透過對鑽石內部微小的矽酸鹽和硫化物包裹體進行測年，確定了在岡瓦納大陸底部300 至700 千米深處形成的鑽石的年代。研究的目的是追蹤物質是如何被添加到超級大陸的龍骨上的。在這個過程中，研究小組發現了一個以前未知的地質過程。這項研究最近發表在《自然》雜誌。

斯密特說：”對鑽石內含物的地球化學分析和年代測定，結合現有的大陸遷移板塊構造模型，表明鑽石是在6.5 億至4.5 億年前岡瓦納超級大陸覆蓋南極時，在岡瓦納下方很深的地方形成的。”

在鑽石形成的過程中，鑽石的主岩變得具有浮力，將俯衝地函物質和鑽石一起運送到地函中。這些物質被添加到岡瓦納大陸根部的底部，從根本上”成長”為超級大陸。

大約1.2 億年前，岡瓦納大陸開始分裂，形成了現在的大洋，如大西洋。9,000 萬年前，鑽石在劇烈的火山爆發中被帶到地球表面，它們攜帶著主岩的微小夾雜物。

帶有微小矽酸鹽和硫化物包裹體的鑽石揭示了大陸形成和穩定的新過程，從而揭示了地球生命的早期演化過程。資料來源：威茨大學

目前這些火山爆發的地點位於巴西和非洲西部的大陸碎片上，而這正是岡瓦納的兩個主要組成部分。因此，這些鑽石一定是隨著前超級大陸的不同部分一起遷移的，因為它們分散開來，”粘”在它們的基地上。

“鑽石的這一複雜歷史表明，它們在地球內部的縱向和橫向遷移都非常順利–可以追溯到超大陸的形成及其演化的後期階段。相對年輕的物質在大陸根部的增生加厚了這些古老的大陸碎片，並將它們焊接在一起，這表明了一種潛在的大陸生長新模式”。

斯密特在卡內基科學研究所對硫化物包裹體進行了同位素分析。她目前在威特沃特斯蘭德大學工作，所在的團隊正在開發新的同位素實驗室和方法，以便最終在威特沃特斯蘭德大學進行鑽石包裹體分析。

史密特說：「我們已經在2022年安裝了必要的設備，並正在努力將高度專業化的技能和設備整合在一起，這樣我們就可以在南非開展這類鑽石研究工作，而以前只能在海外進行。我們需要這類研究來了解大陸是如何演變和移動的。沒有大陸，就沒有生命。這項研究讓我們深入了解大陸是如何形成的，它與生命是如何進化的，以及是什麼讓我們的星球地球與其他星球不同。”