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(資料圖片)

法蘭克福歌德大學(xué)地球科學(xué)研究所的Frank Brenker 教授解釋說：“這些礦物的轉(zhuǎn)變極大地阻礙了地幔中巖石的運(yùn)動。例如，地幔羽流--從深層地幔上升的熱巖柱--有時會直接停在過渡帶下面。相反方向的質(zhì)量運(yùn)動也會停頓下來。俯沖板塊往往難以突破整個過渡區(qū)。因此，在歐洲下面的這個區(qū)域，有一整個這樣的板塊的‘墓地’?！?/p>

然而，直到現(xiàn)在，人們還不知道“吸入”過渡帶的物質(zhì)對其地球化學(xué)成分的長期影響是什么，以及那里是否存在更大量的水。Brenker解釋說?！案_板塊還將深海沉積物捎帶著帶入地球的內(nèi)部。這些沉積物可以容納大量的水和二氧化碳。但是直到現(xiàn)在還不清楚到底有多少以更穩(wěn)定的水合物礦物和碳酸鹽的形式進(jìn)入過渡帶--因此也不清楚大量的水是否真的儲存在那里?！?/p>

目前的情況無疑會有利于此。厚重的礦物瓦茨利石和林伍德石可以容納大量的水（與較低深度的橄欖石不同），以至于假設(shè)過渡帶可以吸收我們海洋中六倍的水量。“所以我們知道邊界層有巨大的儲水能力，”Brenker說?！叭欢?，我們不知道它是否真的這樣做了。”

現(xiàn)在，一項(xiàng)國際研究已經(jīng)提供了答案。該研究小組分析了來自非洲博茨瓦納的一顆鉆石。它起源于660公里的深度，直接位于過渡帶和下地幔之間的界面，那里的主要礦物是林伍德石。來自這一地點(diǎn)的鉆石非常罕見，甚至在極其罕見的超深產(chǎn)地的鉆石中也是如此，這些鉆石只占所有鉆石的1%。研究發(fā)現(xiàn)，由于存在許多林伍德石內(nèi)含物，該寶石的含水量很高。研究小組還能夠確定該石頭的化學(xué)成分。

它幾乎與世界上任何地方的玄武巖中發(fā)現(xiàn)的幾乎所有地幔巖石碎片的化學(xué)成分完全相同。這表明該鉆石肯定來自于地球地幔的一個正常片段。“在這項(xiàng)研究中，我們證明了過渡區(qū)不是一塊干燥的海綿，而是擁有相當(dāng)數(shù)量的水，”Brenker說，并補(bǔ)充道?！斑@也使我們離Jules Verne關(guān)于地球內(nèi)部的海洋的想法又近了一步。” 不同的是，那里沒有海洋，而是水合巖石，根據(jù)Brenker的說法，水合巖石既不會感到潮濕，也不會滴水。

早在2014年科學(xué)家們就在過渡帶的一顆鉆石中首次檢測到了水合林伍德石。Brenker也參與了這項(xiàng)研究。然而，由于該鉆石太小，不可能確定它的精確化學(xué)成分。因此，仍然不清楚第一項(xiàng)研究對整個地幔的代表性，因?yàn)槟穷w鉆石的水含量也可能是由一個奇特的化學(xué)環(huán)境造成的。相比之下，研究小組在本研究中調(diào)查的來自博茨瓦納的1.5厘米（0.6英寸）的鉆石中的包裹體足夠大，可以確定精確的化學(xué)成分，這為2014年的初步結(jié)果提供了最終確認(rèn)。

過渡帶的高水含量對地球內(nèi)部的動態(tài)情況有著深遠(yuǎn)的影響。這導(dǎo)致了什么，例如，在來自下面的熱地幔羽流中可以看到，這些羽流被困在過渡帶。在那里，它們加熱了富含水分的過渡帶，這反過來又導(dǎo)致了新的較小的地幔羽流的形成，吸收了儲存在過渡帶的水分。

如果這些較小的富水地幔羽流現(xiàn)在進(jìn)一步向上遷移并突破邊界進(jìn)入上地幔，就會發(fā)生以下情況。地幔羽流中所包含的水被釋放出來，這降低了新出現(xiàn)的物質(zhì)的熔點(diǎn)。因此，它立即熔化，而不是像通常發(fā)生的那樣，在到達(dá)地表之前就熔化。因此，地球地幔這一部分的巖石塊總體上不再那么堅(jiān)硬，這使質(zhì)量運(yùn)動更有活力。過渡帶本來是那里的動態(tài)的障礙，突然變成了全球物質(zhì)循環(huán)的驅(qū)動器。

關(guān)鍵詞：化學(xué)成分博茨瓦納俯沖板塊