中科院广州地化所发现卤素进入地球深处关键“搬运者”：多硅白云母

地球内部蕴藏着丰富的氟、氯等卤素元素，这些元素不仅对金刚石等矿产的形成起着至关重要的作用，还深刻影响着火山地震的分布格局，甚至在地球长期的气候演变过程中扮演着举足轻重的角色。在传统的科学认知中，人们普遍认为这些卤素元素会随着含水矿物的分解而大量流失，因此很难深入到数百公里之下的地幔中去。然而，令人惊讶的是，这些元素却意外地出现在了地幔的矿物之中。这一现象一直是科学界长期以来的一个未解之谜，引发了众多科学家对地球深部物质循环和地球内部过程的深入探索和研究。

近期，中国科学院广州地球化学研究所的王煜研究员带领的研究团队，携手中国地质大学(武汉)的陈春飞教授及其团队，经过一系列高温高压的实验研究，成功揭示了这一科学谜题的关键所在。研究发现，多硅白云母在地球内部扮演着将卤素元素输送到深部地壳的关键角色。这一重要发现于4月2日，在国际知名学术期刊《科学进展》上正式发表，为地球化学领域的研究提供了新的视角和线索。

俯冲带是地表物质返回地球深部的核心通道，而多硅白云母是俯冲带中广泛分布的一种矿物。为了探究它的作用，研究团队基于富钾蚀变洋壳模拟初始物，在相当于地下150公里至330公里的压力(5 -11 GPa)以及850℃到1200℃的高温条件下，开展了一系列高温高压实验，系统研究多硅白云母的稳定性和它携带氟、氯的能力。实验发现多硅白云母在地下约330公里深的极端条件下依然能保持稳定，这意味着多硅白云母能将氟、氯这些卤素元素“护送”到以往认为难以企及的地球深处。

更深入的研究发现，在多硅白云母分解或熔融的过程中，氯元素倾向于通过深部流体进行迁移，而氟元素则会被新的矿物相持续携带至更深层位置。在全球深部卤素循环中，多硅白云母作为一个关键载体，其作用不容忽视。

这一成果对阐明“浅层易散失、深层则集中”的卤素循环之谜起到了至关重要的实验支撑作用，同时，它也为深入理解深层流体运动以及地球内部长期的化学演变过程带来了新的见解。