找到地球深处“卤素快递员”

本报讯（记者朱汉斌 通讯员孔令竹）中国科学院广州地球化学研究所研究员王煜团队联合中国地质大学（武汉）教授陈春飞等人，通过高温高压实验证实，一种在俯冲带中广泛分布的矿物——多硅白云母，是将卤素带入深地的关键“搬运者”。相关研究成果近日在线发表于《科学进展》。

研究团队基于富钾蚀变洋壳模拟初始物，在5吉帕~11吉帕（相当于地下150公里~330公里深度）、850摄氏度~1200摄氏度条件下，系统考察了多硅白云母的稳定性及携带氟、氯的能力。结果发现，多硅白云母在330公里深度的条件下仍可保持稳定，这意味着它能够帮助氟和氯穿过浅部挥发分释放关口（通常小于150公里深度），继续向地幔深部运输。换句话说，这种看似普通的矿物，竟能将卤素“护送”到以往认为难以企及的地球深处。

更出人意料的是，多硅白云母并非简单地将两种元素“一路带到底”。当它在更深处失稳分解或发生熔融时，氟和氯会“分道扬镳”，氯更容易随深部流体迁移，而氟则会被新的矿物相“接力”带往更深处。

基于实验数据，研究团队进一步估算了多硅白云母每年向深部地幔输送的卤素总量：氟约为170万吨~260万吨，氯约为52万吨~110万吨。以杭州西湖约1450万吨的水量为参照，这意味着该过程平均每5年左右（4年~6.5年）向地幔输送的卤素质量就相当于一个西湖。这一结果表明，多硅白云母是全球深地卤素循环不可忽视的重要载体。

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.aee6110