在内华达州的维珍谷(Virgin Valley)，你可以花一个下午的时间挖掘稀有的黑火蛋白石，而在加州的科林加(Coalinga)，游客可以在泥土中搜寻该州的官方宝石贝尼托石。在阿肯色州的钻石坑州立公园，有抱负的猎宝犬只需花10美元就能找到世界上最抢手的钻石。

　　每一次探险都只需要一些手工工具，但大多数宝石都来自地下3到25英里(5到40公里)，有些甚至更深。

　　但哪些宝石是在最深的地方发现的，它们又是如何到达地表的呢?

　　据英属哥伦比亚大学的矿物学家李·格罗特(Lee Groat)说，已知最深的宝石是钻石，人们因其美丽、工业用途和其中包含的科学数据而寻找钻石。

　　钻石是如何形成的仍不完全清楚，但实验室实验表明，宝石只有在极端压力下才会结晶。大多数自然形成的石头都可以追溯到上地幔，在93到186英里(150到300公里)的深处，那里的压力可以超过20,000个大气压。

　　在很长一段时间里，这使得钻石与一种叫做橄榄石的宝石竞争最深的宝石的头衔。橄榄石是一种叫做橄榄石的矿物的宝石形式，橄榄石构成了上地幔的一半以上，从地壳底部延伸到255英里(410公里)。但在2016年，科学家们描述了一组来自约410英里(660公里)深处的超深钻石，2021年的另一批钻石被确定来自466英里(750公里)深处。

　　格罗特说:“很难分辨到底是钻石还是橄榄石最深，但这几乎解决了争论。”

　　为了得出这些估计，研究人员研究了钻石的结晶模式以及它们的内含物——宝石形成时埋藏在宝石中的矿物或液体。一种叫做桥辉石的矿物包裹体和铁-镍-碳-硫熔体告诉科学家，这些超深钻石可能形成于由大约75%的桥辉石组成的下地幔，它们是从被甲烷包围的液态金属中生长出来的。在这样的深度，压力可以超过23.5万个大气压。

　　钻石也被认为是非常古老的。一些估计表明，今天地表上的钻石可能形成于35亿年前，尽管许多钻石形成的时间要短得多。格罗特说，它们的长寿归功于它们化学键的强度。钻石是由碳构成的，因为它们是在压力下形成的，“需要很大的力才能使它们的键断裂。”将钻石加热到1652华氏度(900摄氏度)以上会使其降解成石墨。

　　宝石学家不需要钻到地球里去学习这个;我们进入地球内部最深的地方是俄罗斯的科拉超深钻孔，深度只有7.8英里(12.6公里)，几乎没有触及表面。

　　相反，钻石是由一种叫做金伯利岩的独特岩浆带到地表的。金伯利岩岩浆往往是不稳定的，以超过每秒100英尺(每秒30米)的速度喷发，并在喷发过程中从周围的岩石中带走钻石。通过这种方式，经过数十亿年形成的宝石在几个月甚至几个小时内就会被抛到地表。

　　亚利桑那大学(University of Arizona)的实验岩石学家阿纳亚·马利克(Ananya Mallik)说，钻石除了具有美学价值和天然硬度之外，还含有无价的科学信息。天然硬度对对刀片、钻头和抛光粉感兴趣的行业很有吸引力。在许多情况下，“钻石是研究人员了解地球内部构成和那里发生的过程的唯一来源，”她告诉《生活科学》杂志。

　　通过研究这些宝石，科学家们了解到，早期地球的构造活动并不像今天这样活跃。其他分析揭示了与光合作用一致的碳特征，表明碳循环深入到地球内部。最近，研究稀有钻石的科学家在地幔中发现了比先前预期更深的水的证据，甚至发现了全新的矿物。

　　马利克说:“钻石因其美丽而有其自身的价值，但除此之外，它们的科学重要性使它们更有价值。”

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