中國科學院廣州地球化學研究所研究員杜治學團隊首次通過高溫高壓實驗證實，在地球形成初期極端高溫的環境下，大量水分可通過礦物的結晶過程，被高效鎖藏于地幔深處。這一發現更新了關于地球深部水儲存與早期分布的認知。相關研究成果在線發表于國際學術期刊《科學》。
46億年前的地球并非一顆溫柔的藍色星球，頻繁而劇烈的星體撞擊使其地表與內部翻騰著熾熱的巖漿海洋，水無法以液態形式存在。地球早期的巖漿海洋在冷卻過程中，會結晶出固態礦物，逐漸形成地幔。其中，布里奇曼石是地幔中最早結晶且含量超過一半的主要礦物。它如同一個微觀的“儲水容器”，其“鎖水”能力直接決定了有多少水能從巖漿中轉入固態地球。以往研究基于相對低溫的實驗條件，認為布里奇曼石的儲水能力有限。
杜治學團隊利用自主研發的超高壓實驗模擬裝置，將實驗溫度大幅提升至4100℃左右的極端高溫。研究人員發現，礦物的“鎖水”能力隨溫度升高而顯著增強。這意味著，在地球最熾熱的“巖漿洋”階段，正在結晶的布里奇曼石反而能夠“捕獲”并封存遠超以往想象的海量水分，這直接顛覆了“深下地幔幾乎不含水”的傳統認識。
基于這一新發現，科研團隊構建了巖漿海洋結晶模型。據估算，早期固體地幔中儲存的水量，可能相當于0.08至1個現代全球海洋的總水量，更是比此前模型預估的高出5至100倍。
來源：科技日報
