在“地獄”旅行中倖存下來的一顆受虐的鑽石證實了一個長期以來的理論：地球的地幔具有海洋的價值。
“實際上，這是確認有很多非常非常大量的水，這些水被困在深地球上非常獨特的層中，”加拿大艾伯塔省艾伯塔大學的地球化學家格雷厄姆·皮爾森（Graham Pearson）說。這些發現今天（3月12日）在《大自然》雜誌上發表。
看上去毫無價值的鑽石封閉了一塊名為Ringwoodite的橄欖石礦物質的一小塊，這是在隕石或實驗室以外的任何事物中第一次在地球表面發現礦物。林木僅在極端壓力下形成，例如在地幔深處約320英里（515公里）的壓碎負荷。
地幔中有什麼？
地球的大部分時間都是地幔，這是地殼和核心之間的熱岩層。太深了，無法鑽探，地幔的構圖這是一個有兩個線索的謎：隕石和火山的岩石大塊。首先，科學家認為地球地幔的組成與隕石稱為軟骨，主要由橄欖石製成。其次，熔岩被火山帶來的熔岩有時會敲打地幔，提出大塊的奇特礦物質，這些礦物暗示著地球腸子中的強烈熱量和壓力橄欖石耐受的壓力。
近幾十年來，研究人員還在實驗室中重新創建了地幔環境，用激光擊敗橄欖石，用巨大的槍射擊礦物質，並在鑽石砧之間擠壓岩石，以模仿地球的內部。
這些實驗室研究表明，橄欖石變成了與發現深度相對應的各種形式。新形式的晶體可容納增加的壓力。變化地震的速度還支持此模型。地震波突然在地幔中的某些深度加速或放慢速度。研究人員認為，這些速度區域來自橄欖石的不斷變化的配置。例如，323至410英里（520至660 km）深，在兩個急速的速度休息之間，橄欖石被認為變成了林木。但是直到現在，沒有人直接證明橄欖石實際上是這個深度的林木。 [信息圖：地球是由什麼製成的？ ]
“大多數人（包括我）從未想過會看到這樣的樣本。過渡區和下地幔的樣本極為罕見，只有在少數不尋常的鑽石中發現，”德國拜羅斯大學的地球化學家漢斯·凱普勒（Hans Keppler）在自然界中也發表了一份評論。
地球最深的海洋
來自巴西的鑽石證實了這些模型是正確的：橄欖石在該深度是林木，這是一個稱為地幔過渡區的層。它解決了關於長期辯論地幔中的水過渡區。林木岩是1.5％的水，不是作為液體，而是氫氧化離子（氧氣和氫原子結合在一起）。結果表明，地幔過渡區可能有大量的水，該區域從254英里（410至660 km）延伸。
皮爾遜告訴《現場科學》的《我們的驚人星球》：“它轉化為非常非常大的水，接近世界上所有海洋中存在的水。”
板塊構造通過將海殼的板推入地殼，從而回收了地殼俯衝帶，它沉入地幔的地方。這種地殼被海洋浸泡在地幔中。這些板中的許多最終都陷入了地幔過渡區。皮爾森說：“我們認為地幔過渡區的很大一部分水來自這些平板的埋入。” “過渡區似乎是俯衝板的墓地。”
吉普勒指出，將深層鑽石帶到地球表面的火山噴發可能已經取樣了地幔的異常水分，而且並非所有的過渡區層都可能像林木石一樣潮濕。
吉普勒寫道：“如果岩漿的來源是一個不尋常的地幔儲層，那麼在過渡區的其他地方，林木礦的水比Pearson及其同事的樣本少。” “但是，鑑於該樣本，具有無水或貧困的過渡區的模型似乎不太可能。”
騎火箭
暴力火山噴發稱為金伯利特迅速從地幔深處攜帶了這種特殊的鑽石。皮爾森說：“金伯利特的噴發類似於將曼多斯薄荷扔進一瓶蘇打水中。” “這是一種非常有活力的氣體充電反應，它爆炸到地球表面。”
從325英里（525公里）到地面的行程中造成傷痕累累的微小的綠色水晶，是從巴西Juína的Diamond Miners購買的。該礦山的超過鑽石被弄亂了，並因其漫長的旅程而毆打。皮爾森說：“他們看起來好像去了地獄和回來。”他說，鑽石通常是因為沒有商業價值而被丟棄，但是對於地球科學家來說，寶石可以罕見地窺視地球的內臟。 [發光：令人眼花礦標本的照片這是給出的
Ringwoodite發現是偶然的，因為Pearson和他的合著者實際上正在尋找與鑽石約會的方法。研究人員認為，仔細的樣品製備是尋找更多林木的關鍵，因為加熱超過的鑽石，就像科學家拋光晶體進行分析時一樣，黃綠改變形狀。
皮爾森說：“我們認為以前可能是其他研究人員發現了林木，但是他們準備樣品的方式使其變成了較低的壓力形式。”
編者註：該故事於3月17日進行了更新，以糾正從氧和氫原子而不是分子中形成的氫氧化物。
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