9月18日这天,中国科学技术大学传出了一则好消息。由黄方教授带领的团队与西北大学的董云鹏教授合作,把目光锁定在了秦岭造山带松树沟的地幔橄榄岩上。他们分别从地球化学和钡同位素分析入手,终于给这种富水超临界流体找到了明确的信号。这一成果随后刊登在《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)这本顶级期刊上。中新网记者吴兰在合肥现场发回报道说,这次发现为解决地球内部物质循环和能量交换这些关键科学问题提供了新思路。 超临界流体说白了就是水和硅酸盐熔体在高温高压下完全互溶后形成的特殊流体。这种物质随着温度升高,成分会连续变化,从一开始的富水端元慢慢过渡到富硅酸盐端元。可问题是它的藏身之处太隐秘了——都在高压高温的地幔深处,想要直接窥探太难了。再加上大部分水也留不住,所以它的性质还有具体扮演的角色,一直让人摸不着头脑。 但松树沟这块地幔橄榄岩就不一样了,它新鲜得很,压根没怎么蚀变。里面容易融化的组份含量少得可怜,这一点比全球的亏损地幔橄榄岩都要好。更有趣的是,这里面稀土元素极度亏损,暗示着它们来自非常难熔的地幔楔。这种剧烈的熔体提取过程让橄榄岩的微量元素背景变得异常“干净”,简直是研究板片衍生交代介质性质的绝佳对象。 在这次工作中,中国科大的段皓晨博士等人发现了橄榄岩中既有流体活动性元素又有不活动性元素都明显富集的现象。这就好比大自然给我们做了个提示:松树沟橄榄岩肯定经历过富水超临界流体的交代作用。这一发现无疑给正在探索地球奥秘的人们打开了一扇新窗口。