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环境与发展动态
新研究证实下地幔中含水矿物的存在
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2022年12月19日，日本爱媛大学发布消息宣称，该校研究人员通过测定超级含水相B矿物的声速，证实地幔过渡带和上下地幔的地震波速异常和密度异常与地幔中的含水矿物密切相关。相关成果以《高达21GPa和900K的超级含水相B矿物的声速》（Sound Velocities of Superhydrous Phase B up to 21 GPa and 900 K）为题发表于近期出版的《地球物理研究通讯》（Geophysical Research Letters）。
水可以以含水矿物的形式被冰冷的俯冲板块输送至地球深处。由于超级含水相B矿物（SuB）被认为是地幔过渡带（MTZ）和上下地幔（ULM）中最重要的含水载体之一。因此，来自日本爱媛大学的研究人员首先使用超声干涉测量技术和同步加速器X射线技术在多砧装置中测算了SuB在高达21 GPa和900 K时的声速和密度，然后推算SuB在MTZ处的压力和温度时的状态方程，最终得到的数据既能体现地幔中含水矿物的速度和密度随深度及温压的变化，也能将其运用于ULM。结果表明，以SuB为主要含水载体的地幔水合区的存在可以解释在相对冷的地幔区观测得到的低纵波速度（Vp）和低横波速度（Vs）异常，而与相对热的地幔区则更有可能观测到低Vp、高Vs异常。
研究人员表示，地震波速和密度异常将有助于追踪深部地幔中含水矿物的存在，未来将持续追踪深部地幔中的含水矿物，最终对下地幔的水收支做出更准确的估计。（王晓晨 编译）
来源：中国科学院兰州文献情报中心《地球科学动态监测快报》2023年第01期
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