由于在地下深处发现了钻石内的水,地质学家认为我们的星球内部可能含有比我们知道的更多的水。
这不仅需要稍微重新计算我们星球恰好容纳的水总量,还将改变我们对一切事物的建模方式,从热量穿过地壳的方式到预测地震频率的模型。
研究人员通过分析 X 射线穿过从南部非洲、中国、扎伊尔和塞拉利昂收集的钻石的衍射方式得出了这一发现。
这些钻石中发现的水分子被挤压成固体形式的冰,但它们代表的是液态水的咸水池,这些液态水将被困在很远很远的岩石中——位于地幔部分的下方。过渡区。
虽然之前已经估计过这些深度的高温加压岩石可能含有多少水,但对任何猜测有信心的唯一方法就是获取样本。
由于我们谈论的是地下 600 多公里(大约 400 英里)的地方,因此您可能会忘记向下挖掘以获取一把岩浆。
幸运的是,大自然的微型玻璃电梯中有一个解决方案——钻石。
直到最近,一种叫做硅酸钙钙钛矿 (CaSiO3) 的矿物斑点才被发现在钻石内部发现的。 尽管这种矿物预计在我们星球的地质中普遍存在,但它从未被发现——因为它形成于地下很远的地方。
同样,来自过渡区下方的水分子在压力下保持在金刚石晶体碳原子基质的缺陷内。
将水分子挤压在一起迫使它们排列成不同的结构,有效地将它们变成冰的形式 - 这不像你在冰箱里找到的简单东西。
不同的压力可以将水分子推入一系列构型,并且这种特殊的结构称为冰-VII。 虽然它是在实验室中使用加压到数万个大气压的容器生产的,但这是冰-VII 首次被证明存在于自然界中,正式使其成为一种真正的矿物。
根据该团队对钻石的分析,当晶体在地表以下约 610 至 800 公里(400 至 500 英里)处形成时,水分子必定以液体形式被捕获。
只有当它们上升时,不断变化的压力才会将它们推向某种形式,使它们能够像冰-VII一样固定在适当的位置。
好消息是,这些包裹体提供了第一个确凿的证据,证明在如此深度存在未结合的水,很可能是一种咸液。
不幸的是,它没有说明这些区域内有多少水,也没有说明这些水区的普遍性。
更多地了解它们将有助于我们了解可溶性放射性粒子如何在地壳下流动,这反过来又会影响我们计算从地核到地表的热量传递的方式。
确定水的分布还可能改变对地壳各部分如何相互沉没的预测。
构造板块的矿物成分对其密度和熔化温度有显着影响,这些因素有助于改进地震模型。
确认这些深度确实存在流水是一个好的开始,并且会让您想知道这颗世界上最受欢迎的宝石中可能还潜藏着哪些其他秘密。
这项研究发表在科学。