外國科學家團隊最新研究,分析了一顆來自地表下 659 公里的稀有鑽石,結果發現這顆鑽石證實了地幔中存在水環境,且可能比預想中更深。

在《自然地球科學》科學雜誌中的最新研究稱,這顆來自非洲國家波札那的 Karowe 礦場的鑽石,成為了科學家研究地表底下的最新證據。

報導稱,地球表面的 70% 都被水覆蓋著,而腳底下留著相當神秘的深層地下水,叫做深層水循環,也叫地質水循環,是指水在地表層面和地幔層(地下第二層)之間的交匯。過往專家們很難完全理解深層水循環過程,因已知最深鑽孔(用於尋找石油或水的狹窄人造孔)只能深入至 12 公里左右。

該團隊研究了地表下約 408 659 公里處的過渡帶,位於上地幔和下地幔之間的分界線上。發現該區域承受著巨大的壓力,足以使礦物「橄欖石(olivine,也叫 peridot)」改變其晶體結構。而橄欖石約佔地幔的 70% ,因此對礦物與地幔的研究具有重大意義。

專家們分析鑽石內部,發現了含有其它礦物質,這些微小的礦物質可以容納更多的水分,例如林伍德石(Ringwoodite),常見於地下過渡帶,且林伍德石還有相當多的水分。分析結果為,深層地下水可能比科學家之前認為的更深,這可能會加強我們對板塊構造和神秘的深層水循環的理解。

而研究方法則透過「非破壞性」分析方式,包括非侵入性雷射和 X 光,來查看鑽石的內部結構以揭示其物理特性,不須將鑽石切割開來。

鑽石示意圖。   圖:翻攝自Unsplash/Edgar Soto圖庫