中国基因网

中国基因网您的位置：首页 >国外研究 >

钻石揭示了地球内部已知最深水的迹象

2018-12-16 10:19:43 • 来源：

在地球炎热的内部深处，冰潜伏着。现在，一种嵌入钻石中的超紧密冰块，提供了第一条直接线索，即在地幔深度超过610公里的地方有丰富的水。

钻石揭示了地球内部已知最深水的迹象

这种由其晶体结构识别并称为冰-VII的冰在地球表面不存在。研究人员在3月8日的“ 科学”杂志上报告说，它只能在大于24千兆帕斯卡的压力下形成 - 相当于610到800公里的深度。它在钻石中的存在表明，在上地幔和下地幔之间的过渡区，甚至在下地幔的顶部都有富含水的流体。

“这真是我们第一次看到这样深处的水，”耶路撒冷希伯来大学的地幔岩石学家Oded Navon说，他没有参与这项新的研究。

当地壳的板块沉入下面的地幔层时，它们会将海水拖入其中。板坯沉没的深度是一个长期存在的问题。研究人员怀疑，深层地幔中存在丰富的含水流体，这些含水液体带有富含水的矿物质，这些矿物质在到达过渡区时会脱水。但科学家以前没有找到这种水的直接证据。

这就是钻石进入的地方。钻石在高温和高压下形成，在富含矿物碳酸盐的口袋中结晶，然后被喷射到岩浆表面(SN：4/30/16 ，第8页)。当金刚石晶体形成时，它们可以包围来自周围环境的微量流体或岩石。这些杂质代表了地幔的微小胶囊。钻石内含物是科学家在地表下方一公里以上进入地球结构的唯一直接窗口。

拉斯维加斯内华达大学的矿物学家Oliver Tschauner和他的同事开始研究钻石内含物 - 但他们并不是在寻找冰。他们正在寻找二氧化碳分子形态的迹象，这可能有助于揭示碳从板块进入地幔的循环线索。研究人员使用了一系列技术，包括X射线衍射，红外光谱和X射线荧光，试图确定三颗钻石中夹杂物的成分，一颗来自中国，另外两颗来自南部非洲。

该团队没有二氧化碳，而是看到了一些X射线在穿过钻石时如何散射的模式。这种模式指向了冰-VII。这种极高压形式的冰的存在是钻石必须形成的深度的有力线索。钻石还含有富含某些盐的独立的流体包裹体，如方解石镁和岩盐，以及富含碳的流体。

地幔深处的富含水的流体对于推动循环来说非常重要，这种循环可以促进构造板块的运动和火山的喷发。Navon说，通过在压力下降低热岩石的熔点，水的存在可以使岩石更容易融化。流体可以帮助在地幔内重新分配热量。

更重要的是，一些大的，产生热量的放射性元素，如钾，钍和铀，不易融入矿物的刚性结晶结构中，所以更喜欢融化的岩石。“你只需要一点点液体，它们就会进入熔化状态，”Navon补充道。

该研究还提出了另一个谜。钻石内的流体包裹体起源于较浅的深度，可能在地表以下150至200公里处，含有水，盐和碳酸盐混合物。但Tschauner和他的同事发现，在他们的深钻石中，夹杂物是单独隔离的：一个夹杂物中的冰，另一个夹杂物中的碳酸盐，三分之一的盐。“我们感到惊讶的是，他们都是分开的而不是一起出现，”Tschauner说。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。

推荐内容