DC娱乐网

【科学家破解地球深部卤素循环谜题】地球内部的氟、氯等卤素元素,既控制着金刚石等矿

【科学家破解地球深部卤素循环谜题】地球内部的氟、氯等卤素元素,既控制着金刚石等矿产形成,也影响着火山地震的分布,甚至参与了地球长期气候演变。传统认知中,这些元素会随含水矿物分解而大量流失,难以进入数百公里深的地幔,但它们却出现在地幔矿物中。那它们究竟是如何进去的?

近日,中国科学院广州地球化学研究所等联合团队,通过高温高压实验发现,多硅白云母正是将卤素带入地球深处的关键“搬运者”。俯冲带是地表物质返回地球深部的核心通道,而多硅白云母是俯冲带中广泛分布的一种矿物。

为了探究它的作用,研究团队基于富钾蚀变洋壳模拟初始物,在相当于地下150千米至330千米的压力(5-11GPa)以及 850℃到1200℃的高温条件下,开展了高温高压实验,系统研究多硅白云母的稳定性和它携带氟、氯的能力。

实验发现多硅白云母在地下约 330 千米深的极端条件下依然能保持稳定,这意味着多硅白云母能将氟、氯这些卤素元素“护送”到以往认为难以企及的地球深处。

进一步深入研究还表明,多硅白云母分解或熔融时,氯更容易随深部流体迁移,而氟则会被新的矿物相“接力”带往更深处。多硅白云母是全球深地卤素循环中不可忽视的重要载体。

该成果为解释“浅部易流失、深部却富集”的卤素循环矛盾提供了关键实验依据,也为理解深部流体活动、地球内部长期化学演化等提供了新的认识。(央视新闻)中国科普博览