科学家发现地幔矿物里的“接力棒”

咱们先把目光投向深部,地壳底下究竟藏着什么秘密?有一组元素让科学家们摸不着头脑,它们就是氟、氯这些卤素。这些家伙既决定了像金刚石那样的宝藏能不能长出来,又控制着火山和地震该在哪里闹动静,甚至对地球过去几亿年的气候变暖起了大作用。大家一直觉得这些元素会跟着水的分解全跑光,根本进不了几百公里深的地幔里,结果科学家发现它们居然堂而皇之地存在于地幔矿物里。它们到底是咋进去的?这问题困扰了咱们好多人,直到中国科学院广州地球化学研究所的王煜研究员带着团队,还有中国地质大学(武汉)的陈春飞教授一块儿上。 4月2日这天,《科学进展》期刊公布了他们的研究成果。原来是一种叫多硅白云母的矿物干了这事儿!把它们当运输工具用,就把氟和氯给带到了地底下。为了弄清楚这是咋回事,科学家们把注意力放在了俯冲带上——这是地表物质想回地球深部的必经之路。研究组拿富钾蚀变洋壳来做原料,在一个模拟地下150公里到330公里、压力达到5到11 GPa、温度850℃到1200℃的装置里搞了不少实验。实验发现这个矿物在这种极端环境下还挺能扛的,“护送”卤素一直能到非常深的地方去。 更有意思的是当它分解或者融化的时候,氯喜欢跟着深部的液体到处跑,氟则是交给了新生成的矿物接着带下去。多硅白云母的这一手“接力棒”玩法,终于解释清楚了为什么浅处容易流失、深处反而富集的矛盾现象。这篇文章还给咱们理解地球内部的流体活动以及长期的化学演化带来了新的见解。总台央视记者帅俊全和褚尔嘉跟着报道了这次重要的发现。