一项开创性的研究首次在南非沃斯普鲁德矿脉的钻石中发现了镍基金属夹杂物，为地球深处地幔的化学反应提供了直接的自然证据。这项由希伯来大学地球科学研究所的Yael Kempe和Yaakov Weiss领导的研究，发表在《自然地球科学》杂志上，证实了长期以来理论模型预测的地幔深处存在镍基合金，这些理论模型预测此类合金在约250-300公里的深度稳定存在。
研究人员分析了形成于地表下280至470公里深处的钻石，并在其中识别出镍铁金属纳米夹杂物和镍基碳酸盐微夹杂物。这些发现不仅验证了地幔深处存在镍基合金的理论，还为理解行星内部过程和挥发性富集岩浆的形成提供了关键线索。这些夹杂物是地幔化学过程的“时间胶囊”，记录了在其他情况下会因矿物重新平衡而消失的地质化学瞬间。
这些镍基合金与镍基碳酸盐的共存，支持了“交代氧化还原冷冻”反应的理论。该理论认为，氧化的碳酸盐-硅酸盐熔体渗透进还原性的含金属二辉橄榄岩，引发了钻石的形成。这种相互作用将还原性的地幔岩石转化为更具氧化性、富含挥发物的区域，并从熔体中结晶出碳酸盐和钻石本身。
研究结果对解释地幔的氧化还原模型具有重要意义，并为理解其他超深金刚石中记录到的异常高氧化条件提供了线索。此外，该研究还阐明了挥发性富集岩浆的起源，指出地幔橄榄岩在这些氧化还原事件中富集碳酸盐、钾和其他元素，可能为金伯利岩、钾镁煌斑岩以及某些大洋岛玄武岩的形成奠定了基础。
这项研究再次强调了钻石作为科学研究工具的价值。钻石中的夹杂物为我们提供了了解地球深处地质条件的宝贵自然记录。随着科学家们对这些“矿物时间胶囊”的深入探索，有望揭示更多关于地幔隐藏的化学性质以及塑造我们星球的持续过程。