啡钻揭密 地幔水量超过地面海洋总和(视频)

【正见新闻网2014年05月01日】

一粒仅值20美元(约155港元)的啡钻,竟然蕴藏解开地球结构之谜的惊人线索!据《每日邮报》/《卫报》消息,加拿大科学家在一枚毫不起眼的啡钻中,首度发现藏于地幔过渡带的储水矿物尖晶橄榄石(Ringwoodite)实物,证实地下400至600公里藏有水资源的理论,而且总量估计超过地面海水总和。科学家相信,今次发现将大大改进人类对地球结构的认知。

香港《文汇报》报导,该枚啡钻于2008年在巴西河床发现,直径只有3毫米,由加拿大艾伯塔大学科学家购入,以分析矿物成分。科学家相信啡钻是火山爆发时被喷出,他们多年来利用光谱和X光绕射分析,方能确认啡钻内含有要显微镜才看得到的微量尖晶橄榄石。

科学家一直相信上地幔和下地幔之间的过渡带藏有大量尖晶橄榄石。根据测试,该粒尖晶橄榄石内含水量为1.5%,据此推断,过渡带内的水分总量或许多达10京(10的18次方)公吨,远超地表海洋总和。

这项推论与150年前出版的法国科学小说《地心探险记》故事不谋而合,书中亦指地表下蕴藏大片海洋。

这项成果是由加拿大亚伯塔大学北极资源研究中心首席科学家格雷厄姆.皮尔森(Graham Pearson)领导的国际科学家团队取得的。这个团队发现了地球深层存在大量水的关键证据:一种来自地球深层的ringwoodite岩石。这种岩石含有大量的结晶水,含水量约占其总重量1.5%。这一发现证实了关于在地球上下地幔之间,深410至660公里处,被封存大量水的科学理论。其研究结果发表在3月13日的《自然》杂志。

皮尔逊团队的样品2008年在巴西马托格罗索州(Mato Grosso)发现。当地的手工采矿者从浅河床的砾石中采集钻石。这些钻石是由一种叫做“金伯利岩(kimberlite)”的火山岩石带到地球表面。金伯利岩是所有火山岩中来源最深的。为了寻找其它矿山,皮尔逊团队化$20买了一块三毫米见方,颜色混杂的棕色钻石。2009年皮尔森的研究生约翰‧麦克尼尔(John McNeill)在这块钻石里发现了ringwoodite岩石。

ringwoodite岩石埋在钻石表皮之下,肉眼看不见上,在钻石上ringwoodite岩石只露出了一个微小的斑点由于钻石的折光效应,使激光束很难瞄准到斑点里面。这使这项研究费时多年。

这项研究是现代化国际合作的一个典范,多个领域的领头人参与其中,包括歌德大学的地球科学学院,帕多瓦大学,杜伦大学,维也纳大学,Trigon GeoServices和根特大学。关键的含水量测量在亚伯塔大学的北极资源地球化学实验室完成,该实验室是世界著名的加拿大同位素微量分析中心的一部分,同时还是世界上顶尖的地球深层含钻岩石的研究机构。

科学家们过去一直对地球地幔过渡区的组成以及它是否是充满水或沙漠干燥存在着深刻分歧。皮尔逊团队的发现证实了20世纪30年代的科学家认为大量水被锁在地球深层矿物质中的理论。知道水存在于地壳下,对火山,板块构造,岩石熔化和冷却,以及地壳移动的研究深具影响。

“水是把地球定义为太阳系中的一个独特行星的关键因素,”皮尔逊说。“地球是一个动态行星,其中一个原因是地球内部存在着水。水改变了行星的所有运作方式。”

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