由於在地下深處發現了鑽石內的水,地質學家認為我們的星球內部可能含有比我們所知道的更多的水。
這不僅需要稍微重新計算我們星球所擁有的水總量,還將改變我們對一切事物的建模方式,從熱量穿過地殼的方式到預測地震頻率的模型。
研究人員透過分析 X 射線穿過從南部非洲、中國、扎伊爾和塞拉利昂收集的鑽石的衍射方式得出了這一發現。
在這些鑽石中發現的水分子被擠壓成固體形式的冰,但它們代表的是液態水的鹹水池,這些液態水將被困在很遠很遠的岩石中——位於地函部分的下方。過渡區。
雖然之前已經估計過這些深度的高溫加壓岩石可能含有多少水,但對任何猜測有信心的唯一方法就是獲取樣本。
由於我們談論的是地下 600 多公里(大約 400 英里)的地方,因此您可能會忘記向下挖掘以獲取一把岩漿。
幸運的是,大自然的微型玻璃電梯中有一個解決方案——鑽石。
直到最近,一種稱為矽酸鈣鈣鈦礦 (CaSiO3) 的礦物斑點才被發現在鑽石內部發現的。儘管這種礦物預計在我們星球的地質中普遍存在,但它從未被發現——因為它形成於地下很遠的地方。
同樣,來自過渡區下方的水分子在壓力下保持在鑽石晶體碳原子基質的缺陷內。
將水分子擠壓在一起迫使它們排列成不同的結構,有效地將它們變成冰的形式 - 這不像你在冰箱裡找到的簡單東西。
不同的壓力可以將水分子推入一系列構型,並且這種特殊的結構稱為冰-VII。雖然它是在實驗室中使用加壓到數萬個大氣壓力的容器生產的,但這是首次證明冰-VII 存在於自然界中,正式使其成為真正的礦物。
根據團隊對鑽石的分析,當晶體在地表下約 610 至 800 公里(400 至 500 英里)處形成時,水分子必定以液體形式被捕獲。
只有當它們上升時,不斷變化的壓力才會將它們推向某種形式,使它們能夠像冰-VII一樣固定在適當的位置。
好消息是,這些包裹體提供了第一個確鑿的證據,證明在這樣的深度存在未結合的水,很可能是一種鹹液。
不幸的是,它沒有說明這些區域內有多少水,也沒有說明這些水區的普遍性。
更多地了解它們將有助於我們了解可溶性放射性粒子如何在地殼下流動,這反過來又會影響我們計算從地核到地表的熱量傳遞的方式。
確定水的分佈也可能改變地殼各部分如何相互沉沒的預測。
構造板塊的礦物成分對其密度和熔化溫度有顯著影響,這些因素有助於改善地震模型。
確認這些深度確實存在流水是一個好的開始,並且會讓您想知道這顆世界上最受歡迎的寶石中可能還潛藏著哪些其他秘密。
這項研究發表在科學。