如果在巴西一处古老的河床中捡到一块黑色石头，它可能并不起眼。它的表面泛着类似玻璃的光泽，看起来异常光滑，但如果将它剖开，就会发现内部并不是一颗完整的晶体，而是由大量细小的钻石紧密聚集而成，同时还分布着密密麻麻的孔洞。
这种奇特的黑色钻石被称为“碳ado”（carbonado），主要发现于巴西和中非地区。与我们熟悉的透明宝石级钻石不同，碳ado通常颜色深黑、结构多孔，内部还夹杂着不同种类的矿物。更让科学家困惑的是，直到现在，人们仍然没有找到能够明确说明这些钻石最初究竟形成于哪一种岩石中的证据。
长期以来，碳ado的形成过程一直是地质学上的一个谜。它独特的黑色外观和玻璃般的表面甚至曾让一些研究人员猜测，这种钻石是不是来自太空，或者是在剧烈的宇宙撞击过程中直接形成的。
不过，一项于2026年发表在《Gondwana Research》上的新研究提出了另一种可能性。研究团队认为，远古时期发生在地球上的巨大撞击，可能并不是直接把这些钻石“撞出来”，而是改变了地表物质进入地球深部的方式。来自地表的富碳物质可能被快速带入地幔，并最终在那里形成钻石。
为了寻找答案，研究人员对来自巴西Tombador Formation的碳ado样本进行了详细分析。他们检测了其中的碳同位素，同时利用X射线和电子显微镜观察钻石以及内部矿物的结构，希望从这些细微痕迹中还原它们经历过的漫长地质历史。
其中一个特别引人注意的特征，就是碳ado表面那层看起来像玻璃一样的光滑外壳。
过去有人认为，这种表面可能类似陨石在撞击过程中形成的熔融外层。如果真是这样，那么钻石内部应该能够留下明显的冲击痕迹。然而研究人员观察到的情况并不符合这种解释。在他们研究的样本中，普通钻石晶体一直延伸到表面，并没有发现典型的强烈冲击结构。
与此同时，一些样品表面还发现了一层薄薄的锐钛矿，也就是一种由二氧化钛组成的矿物。更加有意思的是，研究人员发现钻石晶体位于这层矿物下面，而那种光滑的表面却同时覆盖了矿物层和裸露的钻石。
这意味着，碳ado的“玻璃外壳”很可能不是钻石最初形成时就出现的。
研究团队推测，锐钛矿可能先在钻石表面形成，之后地下或地表的流体再次作用于岩石，使钻石和矿物发生轻微溶解，最终把原本粗糙的表面慢慢磨平。因此，碳ado现在闪亮的外表，可能记录的是它形成之后经历的一次地质变化，而不是钻石诞生的瞬间。
真正重要的线索来自碳元素本身。
科学家可以通过分析不同碳同位素的比例，判断碳元素可能来自哪里。研究发现，大多数碳ado样品中的碳同位素特征，与古代生物留下的有机碳比较接近。
如果这些碳确实最初来自地表的有机物，那么问题就变得更加复杂了：地表的有机碳究竟是怎样跑到足以形成钻石的地球深处的？
研究人员给出的答案是“俯冲”。
在板块运动过程中，地表的岩石和沉积物可以随着板块一起向地球内部下沉。通常情况下，这一过程相当缓慢，但碳ado却有一个非常特殊的特征——它内部保留着大量孔洞。
如果这些物质在地下经历了非常漫长的高温高压过程，这些孔洞理论上可能会逐渐消失。因此，研究团队认为，碳ado形成过程中可能存在一次相对快速的物质下沉过程。
而这正是远古巨大撞击可能发挥作用的地方。
在地球早期历史中，地球曾经遭受过大量大型天体的撞击。研究团队提出，一些直径达到数百公里级别的天体撞击年轻地球后，可能扰动地壳和板块运动，从而诱发快速的俯冲过程。
按照这一假说，一场发生在远古地球上的巨大撞击首先改变了地表环境。富含有机物的沉积物随后被迅速带入地下深处，并进入地幔。在那里，极高的压力和温度让其中一部分碳逐渐转变成钻石。
之后，事情并没有结束。
随着地质活动继续进行，含有钻石的深部岩石可能又随着岩浆活动重新接近地球表面。岩石在上升过程中发生破碎，钻石也因此被释放出来。随后，水、矿物和其他流体进入钻石内部原本存在的孔隙，并留下了各种不同的矿物痕迹。
最终，这些岩石经历风化和侵蚀，被重新带入河流和沉积环境。与此同时，后期流体又可能改变钻石表面，使它形成今天所看到的光滑、闪亮外观。
如果这个过程成立，那么一颗碳ado实际上就像一份保存了数十亿年地质历史的“档案”。它的孔洞、碳元素、内部矿物以及表面结构，都可能对应着不同阶段的经历。
不过，科学家目前还不能把这条故事链当成已经确定的事实。
研究人员尚未找到某一次特定的远古撞击，并证明它就是碳ado形成的直接原因。他们也没有在这些样品中发现一种能够明确证明“地表物质在钻石形成之前已经进入地幔”的矿物包裹体。
因此，“宇宙撞击推动快速俯冲、最终帮助形成碳ado”的观点，目前仍然属于研究团队提出的解释模型。
这项研究真正比较明确的发现，是碳ado表面不同物质之间存在先后关系。研究显示，锐钛矿涂层应该早于后来形成的光滑玻璃状表面，而流体对钻石和矿物的溶解作用，可以解释这种特殊的表面结构。至于这些黑色多孔钻石究竟经历了怎样完整的形成过程，还需要更多证据来验证。
也正因为如此，碳ado才显得格外特别。它不像普通钻石那样只是一个透明、规则的晶体，而更像是一块被地球漫长历史反复改造过的“地质拼图”。每一个孔洞、每一种矿物，甚至表面的一层薄薄涂层，都可能隐藏着不同阶段的信息。
如果未来科学家能够在碳ado内部找到明确来自地壳、并且能够证明曾经进入地幔的矿物包裹体，那么这套关于远古撞击和快速俯冲的解释将得到更有力的检验。
在那之前，这些神秘的黑色钻石仍然保留着不少谜团。但至少现在，科学家开始有了一条新的思路：它们或许并不是来自遥远太空的“外来客”，而是诞生于地球内部，只不过它们的故事可能要从一次发生在远古地球上的巨大宇宙撞击讲起。
原文：https://www.sciencealert.com/earths-mysterious-black-diamonds-may-have-begun-with-an-ancient-cosmic-impact
