罕见钻石揭示地球深处富含水(2)

　　最近几十年，研究人员在实验室环境里再造了地幔环境，通过朝橄榄石发射激光，用巨大的枪射击矿物质，压缩钻石砧骨之间的岩石以模拟地球内部环境。实验室研究表明，橄榄石会在地球不同深度变形成不同的形式。最新的晶体形式能够忍受日益增加的压力。地震波速度的改变也支持了这一模型。地震波会在地球特定深处忽然加速或减速。研究人员认为加速区产生于橄榄石正在改变结构的一层。例如，520至600千米深处，也即地震波速度突变的地方，橄榄石会变成尖晶橄榄石。但到目前为止，还没有直接的证据表明在这样的深处，橄榄石就是尖晶橄榄石。

　　地球的局部横截面显示地幔里尖晶橄榄石的位置。

　　“很多人，包括我自己，都没有设想过能够看到这样的样本。来自过渡区和低层地幔的样本是非常罕见的，在那里只发现了少数罕见的钻石。” 德国拜罗伊特地球化学家汉斯·开普勒（Hans Keppler）这样说道。

　　地球最深的海洋

　　最新发现的钻石证实了这个模型是正确的：在这样的深度橄榄石就是尖晶橄榄石，这一层被称为地幔过渡区。它解决了有关地幔过渡区里存在水的长久争论。尖晶橄榄石有1.5%的水，但不是以液体而是以氢氧离子的形式存在。这项结果表明在地幔过渡区（410-650千米深处）可能储存了大量的水。“它转换了大量的水，接近于全世界海洋存在的水的总量。” 皮尔森说道。

　　板块运动推动和拉动海洋地壳板进入俯冲区从而导致地壳再循环，地壳板进入俯冲区后沉入地幔，海洋地壳带着水进入地幔。“我认为地幔过渡区里很大一部分的水来自这些海洋地壳板块。”皮尔森说道。“过渡区似乎是俯冲板块的坟墓。”