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地幔里也有“海洋”吗

张东东老师

　　我们居住的地球由地壳、地幔和地核三部分组成，由液态水组成的海洋覆盖在地壳的表面。地幔位于地壳以下，厚度超过2800千米，占地球体积的84%，是地球的主体。地幔主要由固态或熔融态的物质组成，温度高达几百到几千摄氏度。如果有人告诉你，地幔里有一个巨大的“海洋”，你相信吗？

　　这是真的。科学家发现，地幔里不但有水，而且水的数量巨大，其中可能隐藏了一个我们看不见、摸不着的巨大“海洋”。这是怎么回事呢？原来，水不但可以以液体的形式在地球表面海洋中存在，而且还可以与矿物结合，以固体矿物的形式在地幔中出现。地幔特殊的`高温高压环境，使得水分子可以进入地幔矿物的晶格中，形成含水或含氢的固体矿物。由于这些含水或含氢矿物并不畏惧地幔的高温，因此水可以借此在地幔中保存下来。

　　科学家又是怎么知道地幔里可能含有大量的水呢？他们设计了模拟地幔高温高压环境的实验装置，在里面放置了地幔中可能存在的各种无水矿物，在与地幔环境类似的条件下研究矿物的性质。科学家发现，如果向实验装置中添加水，这些水会很快被无水矿物所吸收，并形成新的稳定的含水矿物或含氢矿物。现已证实，有10多种含水或含氢矿物（例如含水硅酸盐矿物等）可以存在于上地幔、下地幔或它们之间的过渡带之中。这些实验结果表明，地幔是一个巨大的水的储存库，可能储藏着我们意想不到的巨大水量。有科学家推测，地幔里的水有可能比地球表面海洋、湖泊、河流水量总和的5倍还要多呢！

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