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2021-05-17
程哲整理
专家信息：刘金高 ，中国地质大学（北京）教授 ，博士生导师
研究偏向：放射性同位素地球化学、地球岩石圈地幔的形成与演化
教育履历：于2006年结业于中国科学手艺大学 ，获得地球化学学士学位 ；于2011年结业于美国马里兰大学 ，获得地球化学博士学位 ；划分在2012、2016年美国马里兰大学和加拿大阿尔伯塔大学攻读天体化学和地球化学博士后。
研究项目：地幔再循环碳的金属同位素示踪、加拿大北极地区金伯利岩地幔包体研究
孙先生：
我们今天举行专家进课堂“三深”系列的最后一个嘉宾。他是中国地质大学(北京)的刘金高教授。他的主要研究偏向是放射性同位素地球化学、地球岩石圈地幔的形成与演化。刘教授现在正在加拿大阿尔伯塔大学会见 ，以是他跟我们是有一准时差的 ，那里现在应该是周日晚上的十点半。刘教授在深地项目内里呢 ，是真正做到了地球深部 ，一直是研究岩石圈地幔的。我们知道地球分为地壳、地幔、地核。那么岩石圈地幔也是一个很是深的标准。在岩石圈地幔内里最吸引我们通俗公共的眼光是什么呢？由于那内里有金刚石 ，金刚石在宝石学上面叫做钻石 ，以是他也有一个名字叫做“情定钻石的人”。那我们今天盛大约请刘教授。
刘先生 ，您好！
刘先生：
孙晶先生好！列位同砚好！
孙先生：
好的 ，那刘先生现在跟我们有些时差 ，很是歉仄我们打搅到了您的生涯。由于各人都听说您是做钻石偏向的 ，以是各人对这个偏向特殊好奇 ，然后问问题也特殊起劲活跃。我们今天先把时间交给同砚们 ，看看他们有什么问题。
同砚：
您好 ，刘先生！就是我相识到这个不是所有的金伯利岩内里都含有金刚石。那若是我们去判断金伯利岩内里有金刚石的话 ，可以有那些手段、要领？
刘先生：
这是一个很是好的问题。就是我们知道金伯利岩是来自于地幔深部的岩浆岩 ，然后贯串了岩石圈地幔 ，然后把这些来自岩石圈地幔的样品带到地表。至于它有没有带金刚石上来 ，我们知道金刚石的形成需要一个高压的情形 ，也就是说在岩石圈底下 ，150km以下的地刚刚会有金刚石。然后呢 ，我们知道差别的矿物在差别的压力下 ，因素是纷歧样的。以是这些金刚石公司在举行大规�？芍� ，就要对这些矿物举行剖析。然后有个履历值或许这些矿物来自于多高的压力。若是它的压力与金刚石的“Window” ，我们讲金刚石形成的窗口是吻合的 ，那么他们就会大规模的举行开采 ，然后找到金刚石。若是没有这个“Window”呢 ，也就是说金伯利岩主要提取的是更浅部的岩石圈地幔的样品的话 ，那它很可能金刚石的样品就很少。以是或许是通过这些矿物。哪至于有哪些矿物呢？一样平常来讲 ，好比说石榴子石或者是用“Ilmenite” ，叫钛铁矿、尚有这个透辉石。好比说石榴子石的话 ，它在差别的压力情形下形成的CaO和Cr2O3的含量是纷歧样的。若是落在一个他们划定的“G-ten”组陋习模之内 ，它就很有可能来自于有金刚石窗口的区域 ，就有很大的潜力来做金刚石的碳化 ，或许是这样的。
同砚：
先生讲的很深入浅出 ，以我的知识水平也能或许听明确一些工具 ，先生我尚有一个问题 ，就是金伯利岩是不是全身都是宝 ，由于它有其他的矿物 ，好比说钛铁矿、金云母之类的 ，这些矿物是不是同样也具有一些研究价值和很高的工业价值？甚至于说可能金刚石都纷歧定是金伯利岩内里最具价值的矿物。只是我们一些外行被这种钻石的名气吸引、感动 ，以为金刚石就是最主要的 ，先生是这样的吗？
刘先生：
很好的问题啊 ，你对金刚石相识较量透彻 ，一样平常来讲 ，在科学家眼内里 ，所有的矿物都是宝。由于每一个矿物它能够携带的地幔的信息都是纷歧样的 ，以是关于科研价值来讲 ，那全身确实都是宝�？墒枪赜诠ひ导壑道唇� ，由于金刚石公司要去这些金伯利岩的地方 ，一样平常像加拿大的话都去特殊偏远的地区 ，像北极地区那些。以是他们最主要的是要获得利润。一样平常其他的这些矿物呢 ，好比说石榴子石也好 ，钛铁矿也好 ，或者你说的金云母也好 ，这些矿物工业价值是很是很是低的 ，由于它缺乏以来支持着较量珍贵的开采事情 ，以是关于他们来讲 ，金刚石是他们唯一的一个选择。我们也知道其他的 ，好比说碱性玄武岩 ，也可以把地幔的矿物带上来 ，好比说橄榄石这些工具。由于它没有几多工业开采价值 ，以是你也很少知道在很古老的碱性玄武岩就很少被报道。由于没有人去做这方面的开采事情 ，以是我照旧要说科研价值都是宝 ，可是呢 ，工业价值现在来讲只有金刚石了�？梢月�？
同砚：
好的 ，谢谢先生。很是谢谢先生。
孙先生：
那若是没有问题我问一个来自于网友的问题。由于上一周呢 ，刘先生有一篇文章被《Nature》杂志揭晓了。然后就是火爆朋侪圈 ，由于在我们这个行业内里 ，着实岩石圈地幔内里就是说提出一个新的“model”是一个很难的事情 ，以是网友就向刘先生讨教 ，您写这篇“Nature”是花了多长的时间 ，然后录取的时间这个心情又是怎样的？
刘先生：
谢谢 ，谢谢这个问题。着实我 ，可能你们许多学生都读过我前面写的一个浅谈 ，你们有没有读过？
孙先生：
他们可能没有看到 ，由于谁人是在研究生内里议论的水平较量高。
刘先生：
那什么时间 ，你再跟同砚们分享一下。那么今天再跟同砚们分享一下 ，我的心路历程。是这样的 ，这个时间跨度是很是长的。首先关于样品来讲 ，由于岩石圈地幔 ，我们现在研究的这个区域的历史是很是很是长的 ，有几十亿年 ，或允许以到25亿年、30亿年。然后金伯利岩是什么时间把这个样品带上来的 ，或许是几万万年-6亿年前的样子。然后厥后金刚石公司妄想来举行开采 ，然后拿到这个样品。我们拿到这个样品之后呢 ，剖析跨度前前后后有20年的历史。然后我们对科学问题的酝酿 ，到数据的完善又花了两年的时间。写作又花了半年的时间 ，然后审稿到任命呢 ，又花了一年的时间。以是你可以看看 ，这个历程是很是长的。以是我论文呢 ，在我们这种快节奏的时代内里呢 ，有的时间慢一些呢 ，会收到不错的效果� ；蛘呶颐浅Ｋ档穆こ鱿富�。虽然 ，当这个文章被吸收的时间 ，我自己的话确实有一种浴火重生之感 ，感受之前所有的支付都获得了回报 ，都值得了。或许是这样一个历程。希望你们之后呢 ，再去看看我写的谁人浅谈 ，或许有一些新的体会。谢谢！
孙先生：
好的好的。那尚有一个问题是来自于网友的 ，他说刘先生经� ；峒尤胄矶喙恃蹙刍� ，他以为这个事情特殊有意思。他就想知道加入这些国际学术聚会对您提高自身的科研造诣有哪些资助？怎么去往这个偏向举行起劲？
刘先生：
这也是很是好的问题。我们知道 ，加入国际聚会的话 ，我小我私家以为有几个利益。首先 ，国际聚会是一个学术盛宴 ，一个能够较完整的知道国际前沿的这个领域是什么样子 ，同时让自己去思索 ，自己应该往那些前沿科学问题举行起劲。另外 ，虽然国际聚会也是一个很是好的学术交流的时机。是一次能够与文章中那些 ，你知道我们看文章都会遇到一些大牛对吧。去加入学术聚会你就有时机跟他们面扑面的交流和接触。同时也可以建设自己的“Social Networking” ，叫做学术社交网络 ，让别人知道你自己在做什么事情啊 ，同时你也知作别人在做什么事情� ；蛐砦蠢茨厮嵘竽愕母遄� ，或者你们未来可能有相助的时机。这些都是加入国际聚会的很是好的几个方面吧。另外呢 ，怎样来加入国际聚会呢 ，好比说 ，你们随着优异的孙晶先生啊 ，若是你们做出来一些有意思的效果的话 ，那在论文揭晓之前呢 ，你就可以写出一些摘要啊 ，投到国际聚会上去 ，好比说地球化学通常的“Goldschmidt聚会” ，叫“戈尔德施密特国际聚会”。你就有时机去加入这个聚会了。一回生二回熟吗 ，各人都这样。这就是我要说的 ，你们孙晶先生 ，她也是做地幔相关研究的 ，跟我的研究是很是相似的 ，也是有很大前途的。若是感兴趣的话呢 ，你可以孙先生举行做研究 ，说未必有一天你们也可以研究钻石啊 ，或者跟钻石相关的事情。或许是这样的。
孙先生：
谢谢 ，谢谢刘先生。然后我看到今天的谈天框里有一个问题 ，这个同砚他的麦开不开了 ，他想问 ，先生您适才说到金伯利岩中每种矿物都有研究价值 ，他想知道钻石跟地幔研究有什么巧妙的关联呢？
刘先生：
这也是很是好的问题 ，并且我以为这个问题很是有代表性。一样平常我们都知道钻石可能是“珠宝之王”。可是并不知道钻石跟地幔究竟有什么样的关系。一样平常来讲 ，钻石有好几种成因 ，或者说金刚石有好几种成因。好比说撞击成因啊 ，俯冲折返成因等等。由于它需要一个高压情形吗。可是钻石作为宝石 ，绝大部分都是来自于岩石圈地幔的 ，由于岩石圈地幔提供一个恒久稳固的高压 ，并且低温的这样情形 ，有利于金刚石成矿。那么科学家怎么通过金刚石或者钻石来做研究呢。首先 ，科学家研究的绝大部分钻石都是质量很是很是差的 ，都是没有工业价值的 ，要不然钻石公司也不会把钻石样品给我们举行做研究。我们知道金刚石自己是由碳组成的 ，也会有一些氮 ，尚有一些微量元素。那我们可以通过研究这些元素和同位素呢 ，和它所属的同位素 ，好比碳同位素 ，氮同位素以及微量元素 ，就能反应钻石是怎么形成的。从而反应这是在怎么样的一个地� Ｇ樾斡氲蒯６ρЮ� ，这是研究钻石自己。另外呢 ，钻石尚有一个很是大的功效 ，就是它能够携带许多地幔的包裹体矿物 ，你要通过研究这些包裹体矿物 ，由于我们知道地�？笪锷侠词呛苁悄训� ，适才前面讲到会有一些地幔的矿物好比说“Garnet”石榴子石啊 ，或者是钛铁矿 ，或者其他矿物 ，可是它到地表以后呢 ，风化很是严重。若是这些矿物被包裹在金刚石内里 ，那金刚石相当于一个时间胶囊一样 ，当金刚石形成的时间把这些矿物锁在内里 ，到地表以后不会有任何的变质作用 ，那我们就可以通过这些完好无损的地�？笪铩蹇笪� ，能够研究出地幔深部的物质组成 ，以及相关的地幔演化信息 ，以是或许是通过这两个方面。一个是通过金刚石自己 ，另外一方面是研究金刚石所包括的这个矿物包裹体矿物。从而来研究钻石跟地幔的关系啊 ，一个地幔深部的历程。或许是这样的。
孙先生：
嗯 ，好的 ，谢谢 ，刘先生！
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