地球竟然有“一大肚子水”

本世纪初，日本东京技术学院的科学家猜测，地球不仅仅是地壳的表层有水，很可能在地壳下面的地幔里，也有水。为了证实这个猜测，科学家做了个模拟的“下地幔”。

地球内部结构图

下地幔是距地表650～2900千米的部分，主要成分是硅酸盐、金属的氧化物和硫化物，所以下地幔又称金属带。这个模拟的下地幔是按照真实下地幔中的元素和各自在地幔中所占的比例，由含镁、铁、钙、硅、氧等元素的混合矿物做成的。因下地幔中的化合物吸收了大量的水，所以矿物的发射光谱能够透露出其中的含水信息。根据检测到的数据进行模拟后发现，模拟下地幔中的物质里水含量占了0.2%。基于这个实验数据，科学家推测，地球内部的水是地表水的5倍多。

地球内部

这个模拟实验的结果也得到了实际观测的佐证。前不久，美国华盛顿州立大学的一个地震学小组分析了将近60万份的震波图――地震穿过地球时产生的震波记录。他们注意到，在亚洲大陆下面地震波表现出了减弱的现象，而且速度也略有减慢。因为水可以减慢地震波的速度，所以大量的减弱和减慢的迹象可以预测那里存在着水。根据这个发现，科学家推测在东亚所处位置的下地幔中，存在着一个非常巨大的水库，其中的含水量相当于一个北冰洋的水量。

此外，加拿大科学家还发现了地球深处有水的真实证据，这个证据就是一位业余淘宝者2008年在巴西发现的一小块脏兮兮的石头。科学家后来鉴定发现，这微粒竟然是尖晶橄榄石。不过这块石头仅仅被称为微粒，因为它直径仅仅只有3毫米。

地球

尖晶橄榄石是一种特殊矿物质，它形成于地幔上层和下层之间的过渡层，因为该区域具有超高压力和温度。如今它竟然出现在地面，不能不说是奇迹。通过进一步检测发现，这块尖晶橄榄石1.5%的成分是水分子。这个尖晶橄榄石样本其实表明，地幔的过渡层应该存在蓄水层，那里的含水量可能相当于地球表面水量的总和。

综合种种证据表明，地球的地幔区域应该存有大量的水，这改变了以往人们对地球内部成分的认识。

地球

我们知道，地球上的绿色植物能“吃”二氧化碳，然后经光合作用转化为葡萄糖，并“吐”出氧气，从而完成植物的“碳循环”。而科学家推测，地球地层深处很可能会在某一段时间内进行一次碳循环，与植物不同的是，地球“吃”的是石头，“吐”的是钻石。

早些时候，科学家就发现，地球内部的地幔浅层部分，就会“吃石头，吐钻石”，因为目前地球大部分钻石均来自地表下不到19千米的地方。那里的钻石有着与地表岩石相同的组成成分，之所以这样，是因为地壳变动，把地表的岩石带到了较浅层的地幔，在那里，地幔内部的特殊环境把部分岩石“变成”了钻石，后来部分钻石又被金伯利岩带到了地表。金伯利岩是由火山爆发所产生的，这种岩石一直是人们寻找钻石的“指标岩”，寻找钻石矿就是由寻找金伯利岩开始的。

最近，美国的一个研究小组在巴西一个地区的下地幔、地幔对流上方及它们之间的过渡区，发现了6颗来自地幔深处的钻石。他们研究了这些钻石中碳原子的各种同位素，结果发现，这些碳元素多来自火山喷发的岩浆形成的岩石，即包含有少量碳-13的玄武岩。这说明，地球的下地幔也能“吃石头，吐钻石”，下地幔与地表之间在持续着一种“碳循环”――而这很可能是地幔大规模运动的一种规律。