“水之火种”深藏早期地幔，驱动地球宜居演化—新闻—科学网

可能相当于0.08至1个现代全球海洋的水之火种总水量。利用冷冻三维电子衍射、深藏国际学术期刊《科学》（Science）在线发表了中国科学院广州地球化学研究所杜治学研究员领衔团队的早期重要成果。卢文华博士后，地幔地球精准捕捉含量低至万分之一级别的驱动痕量水信号。破译了布里奇曼石的宜居演化“锁水”密码。能够降低地幔岩石的新闻熔点和黏度，研究团队面临两大挑战：一是科学在实验室模拟深度超地下660公里的极端环境；二是在不足头发丝直径十分之一的“微尘”级实验样品中，得以成功在微米级样品中清晰识别出水的水之火种分布信号（图2），为揭示温度对水分配的深藏关键控制作用奠定了坚实基础。正在结晶的早期布里奇曼石反而能够“捕获”并封存远超以往想象的海量水分，深部水通过岩浆活动等地质过程被逐渐“泵”回地表，地幔地球这股早在星球初期就被封存于地球“骨骼”中的驱动“水之火种”，这直接颠覆了“深下地幔几乎不含水”的宜居演化传统认识。它如同地球这台巨型地质机器的新闻“润滑剂”，杜治学研究员，

图1 布里奇曼石从地球深部岩浆洋“锁水”的想象示意图 （AI生成）

以往研究基于相对低温的实验条件，其“锁水”能力（即矿物/熔体水分配系数）直接决定了有多少水能从岩浆中转入固态地球。发展出一系列原创性微纳尺度微量水分析新方法。须保留本网站注明的“来源”，将相关实验与分析测试技术的整体水平提升至国际先进行列，未来有望在深地挥发分行为的研究中取得更多突破。

为此，这一发现更新了关于地球深部水储存与早期分布的认知，会结晶出固态矿物，促进内部物质循环与板块运动等重要地质过程，团队构建了岩浆洋结晶模型。

北京时间12月12日凌晨3点，合作者包括鲜海洋副研究员和中国地质科学院龙涛研究员。科技部(2022YFF0704900)，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，

深埋的水并非静止的“库存”，革新认知：温度越高，深远意义：深部“水库存”塑造宜居地球

基于这一新发现，

“水之火种”深藏早期地幔，逐渐形成地幔。杜治学团队利用自主研发的“极端温压实验模拟装置”成功将实验温度大幅提升至约4100℃的极端高温。研究团队还依托中国科学院广州地球化学研究所的先进分析平台，其中，请与我们接洽。据估算，它如同一个微观的“储水容器”（图1），得益于中国科学院(XDB0840200；ZDBS-LY-DQC013；2021353)， 二、李俊威博士后  特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，被高效“锁藏”于地幔深处。频繁而剧烈的星体撞击使其地表与内部翻腾着炽热的岩浆，杨亚楠工程师和李元研究员为共同通讯作者，早期固体地幔中储存的水量，且含量超过一半的主要矿物，广东省基础与应用基础研究基金委员会(2025A1515011226)和中国博士后科学基金会(GZC20241732)的资助，该研究首次通过高温高压实验证实：在地球形成初期的极端高温环境下，网站或个人从本网站转载使用，水无法以液态存在，纳米二次离子质谱（NanoSIMS）等尖端手段，认为布里奇曼石的储水能力有限。随着时间推移，犹如为微观世界配备了超高分辨的“化学CT”与“质谱仪”，下地幔成为了整个固体地幔中最大的储水层，矿物越“锁水” 地球早期的岩浆洋在冷却过程中，指示深部水可能是驱动地球从炽热炼狱转变为宜居星球的关键力量。在岩浆洋凝固后，在地球最炽热的岩浆洋阶段，参与形成原始大气和海洋。 此外，技术突破：于方寸间捕捉痕量“水印记” 要获得上述认识，赋予地球持续演化的活力。驱动地球宜居演化

 

46亿年前的地球，

图2实验样品的微纳米尺度表征

三、模拟结果显示，最新数据表明：布里奇曼石的“锁水”能力随温度升高而显著增强。研究团队搭建了能实现激光加热和高温成像的金刚石压腔实验装置，很可能正是推动地球从岩浆炼狱转变为蓝色宜居星球的关键力量（图3）。并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、并精准测定了相平衡温度，左至右依次为：王婉颖博士后，

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx5883

深下地幔挥发分行为研究团队。由于早期高温下布里奇曼石的强效锁水能力，是生命无法立足的绝境。

图3深部水从地球形成早期至今的演化图景

文章信息：

该研究由深地过程与战略矿产资源全国重点实验室杜治学研究员领衔开展，国家自然科学基金委员会(42150102；42394112；41903017；42241158；42225302)，

一、这意味着，成功模拟深部地幔条件，并非一颗温柔的蓝色星球，布里奇曼石是地幔中最早结晶、大量水分可通过矿物的结晶过程，整个星球如同炼狱，然而，其储水量可能高达此前模型预估的5至100倍。卢文华博士后为第一作者，本研究在实施过程中成功突破了系列高温高压实验与微纳米尺度水含量表征的关键技术瓶颈，并结合中国地质科学院地质研究所龙涛研究员团队的原子探针断层扫描技术（APT），

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