重要的原始水库可能存在于地球深处数千公里处

记者近日从中科院广州地球化学研究所获悉，该所科研团队搭建了世界领先的技术平台，通过高温高压实验，首次实现了地下660公里极端环境的模拟。布里奇曼石是地幔中的一种重要矿物，被发现具有在高温下保留水分的能力，这表明地球深处数千公里处可能存在大量未被发现的原始水储量。这一发现更新了我们对地球上深水的储存和早期分布的理解，并表明深水可能是将地球变成宜居星球的驱动力。相关成果于12月12日发表在国际学术期刊《科学》上。 △从地球深处岩浆海洋采集到的桥石的“Rockwater”图像。 46亿年前的地球不是一个蓝色星球。频繁而剧烈的星体碰撞，让地表和内部沸腾了一片炽热的岩浆海。由于水不能以液态存在，这是一种生命甚至无法立足的绝境。在地球原始岩浆海的冷却过程中，固体矿物逐渐结晶，形成了地幔。其中，桥石是在地幔中结晶的最古老的主要矿物，含量超过一半。这就像一个微观的“水库”，其“截留水”的能力直接决定了有多少水可以从岩浆转移到固体地球上。前期研究基于相对较低的温度实验条件，认为桥石的储水能力有限。因此，研究团队利用自主研发的超高压实验装置，成功将实验温度大幅提升至4100摄氏度左右的超高温。t 模拟装置。研究表明，随着温度升高，矿物质“保持水分”的能力显着增强。这意味着，在地球“岩浆海洋”最热的阶段，结晶的桥石能够“捕获”并储存大量的水，数量远远超过之前的想象。在此基础上，研究团队建立了岩浆海洋结晶模型。模拟结果表明，桥锰矿在初始高温阶段具有较强的持水能力，导致岩浆海凝固后下层锰矿膨胀。结果表明，Tolú可以成为整个固体地幔中最大的水库，其储存容量比之前的模型预测大5至100倍。早期固体地幔中储存的水量估计占地球现代海洋总水量的 0.08 至 1 部分。深埋的水并不是静态的“库存”。它就像“润滑油”一样地球这个巨大的地质机器。它可以降低地幔岩石的熔点和粘度，促进物质内循环、板块运动等重要地质过程，推动地球的持续演化。随着时间的推移，深水通过岩浆活动等地质过程逐渐被“抽”到地表，参与大气和原始海洋的形成。这可能是将地球变成蓝色宜居星球的关键力量。 （央视记者 帅俊全 楚尔佳）