Photo by Mikhail Nilov on Pexels突破性研究提供了令人信服的证据,表明地球下地幔深处,即地表以下约410英里处,存在一个巨大的水环境。这项在近期研究中详述的发现,挑战了此前对我们星球内部构成及其深层水循环的理解。
美国宝石学院的科学家通过分析一颗源自博茨瓦纳卡罗韦矿的极其罕见的钻石,取得了这一显著发现。这颗特别的宝石源自410英里深处,其中包含着地球下地幔的原始样本。分析揭示了钻石包裹体中存在水合矿物,包括林伍德石、顽火辉石和铁方镁石。
这些发表在著名期刊《自然-地球科学》上的发现强烈表明,占据地球总体积56%的下地幔中存在一个水基环境。鉴于最深的钻孔也只达到约7.5英里,迄今为止,直接研究这些巨大深度一直是不可能的。
美国宝石学院的首席作者顾婷婷强调,这颗钻石中保存的地幔碎片提供了下地幔特征的“事实证据”。顾婷婷表示:“这是我们理解地球地幔对流和水循环的重要数据集之一,科学家可以直接利用我们的结果来构建他们的地质模型。”这项研究显著增强了我们对地表海洋中的水如何通过水合矿物被输送到地球深处,然后通过火山活动返回地表的理解。
地幔中水的存在至关重要,因为即使是少量水也能深刻影响地幔的物理和化学性质及其对流过程。顾婷婷进一步解释说,水在地球内部储存的深度直接影响其返回地表的时间尺度,从而影响地球表面水的总储量及其在地幔中的分布。钻石中特定矿物(如林伍德石)的共存为这种深层水环境提供了确凿证据,表明水和常见的上地幔岩石可以无阻碍地通过过渡带进入下地幔。