作者:冯维维 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/11/29 14:16:25
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地下1000千米深处发现最深水

无价的瑕疵。 图片来源:Mederic Palot

科幻小说之父、法国作家儒勒·凡尔纳在《地心游记》中描述的地表深处的海洋或许并不遥远。地球的地幔可能像海洋一样含有大量的水,而且处于地表下1000公里深处。

“如果它不是在那里,我们可能全都被淹没了。”美国伊利诺伊州西北大学的Steve Jacobsen说,正是他的团队做出的这项发现。“这表明地球比之前想象的是更大的水库。”

此次发现的水比以往都更深,位于距离通向地心边缘1/3的通道上。它的存在证据是巴西捷那圣路易斯河流附近的一座火山在约9000万年前喷发出的钻石。

这颗钻石有一些瑕疵——密封的包容物,即在钻石形成过程中里面被困住了一些矿石。当研究人员用红外显微镜仔细检查时,他们发现其内部存在氢氧离子的明显证据。Jacobsen说,它们到处都是。

为了了解这颗钻石的形成深度,从而了解这些水的来源,该团队再次将目光转向内含物。它由铁方镁石矿物构成的,该物质由铁和氧化镁组成,还会在下地幔特有的超高温度和压力下吸收其他金属如铬、铝和钛。

Jacobsen发现这些添加的金属和铁方镁石分割开来,这种情况出现在钻石在较浅层逐渐上升时的温和条件下。但是相对那些存在的金属来说,这颗钻石一定是在下地幔激烈的环境中形成的。“基于这些被包裹在内的矿物组分,我们推测其深度在地下1000公里左右。 ”Jacobsen说。

能作为证据的一个事实是,由于包裹物一直存在于钻石内部,其内部的水特征只会来自于下地幔中钻石的形成地点。“这是地球水循环的最深部证据。”他说,该团队此前曾在地下约600公里深的地方发现与岩石混合的大量水。“最大的关键信息是,地球上的水循环规模比我们以往认为的都更大,延伸到了地幔深部。”(冯维维) 

 
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