据美国生命科学网站报道，科学家曾在《自然》杂志上发表文章，称他们发现了一种罕见的矿物，这种矿物表明在我们脚下410-650公里深处的地幔中存在大量的水。这种罕见的矿物是尖晶橄榄石。

贵橄榄石的来源

2008年，巴西吉纳的钻石矿工发现了一种叫做& ldquo棕色钻石& rdquo石头。后来，科学家们得到了这块石头，研究发现它含有精细晶体橄榄石的痕迹，这是地球上这种极其罕见的岩石存在的第一个证据。

& ldquo一次猛烈的火山爆发导致一种来自地幔深处的名叫金伯利岩的特殊钻石出现在地表。这个来自& lsquo地狱& rsquo变形的钻石证明了一个由来已久的理论，即地球的地幔确实富含水& lsquo海洋& rsquo。& rdquo该研究的主要作者、加拿大阿尔伯塔大学的地球化学家Graham & middot皮尔森说。

这颗钻石中含有一小块被称为尖角橄榄石的橄榄石矿物，这是首次将实验室中发现的陨石和矿物从地球表面移除。贵橄榄石只在极端压力下产生，如地幔525千米深处的压溃载荷。这种钻石通常因为没有商业价值而被废弃，但对于地球科学家来说，它提供了一个难得的机会，可以看到地球的深处。

& ldquo金伯利岩的喷发类似于将曼妥思薄荷糖放入可乐中(会产生可乐喷泉现象，可乐的高度可达10米)。& rdquo皮尔森说。这种高能反应一直爆炸到地球表面，并把它磨成& ldquo受伤& rdquo这颗钻石从525公里深处喷射到地球表面，最终被巴西钻石矿工发现。

橄榄石的发现纯属偶然。皮尔逊和他的合作者实际上在寻找一种测定钻石年代的方法。研究人员认为，仔细准备样品是发现更锐利晶体橄榄石的关键。当位于地球深处的钻石被加热时(这往往是科学家抛光晶体进行分析的常用方法)，橄榄石会发生变形。& ldquo我们认为其他研究人员可能已经发现了晶体橄榄石，但由于他们制备样品的方式不同，晶体橄榄石又变回了低压的形式。& rdquo

地幔里有什么？

地球体积的一部分由地幔组成，地幔是地壳和地心之间的热岩石层。太深了，钻不到洞，所以它的成分一直是个谜。目前科学家探测地幔的线索只有两条:陨石和火山喷发上升的岩石。科学家认为地幔的成分类似于球粒陨石，主要成分是橄榄石；火山岩浆有时会撞击地幔，产生奇怪的矿物块，暗示着橄榄石在地球深处会经历高温高压。

近几十年来，研究人员在实验室重建了地幔环境。通过向橄榄石发射激光(用巨大的枪射击矿物)，钻石砧骨之间的岩石被压缩，以模拟地球内部的环境。实验表明，橄榄石在地球的不同深度会变成不同的形态。最新的晶体形态可以承受越来越大的压力，地震波速度的变化也支持这个模型，地震波会在地球特定深度突然加速或减速。研究人员认为，加速带产生于橄榄石正在改变其结构的层中。比如在520 km ~600 km的深度，也就是地震波速度突然变化的地方，橄榄石会变成尖状橄榄石。但到目前为止，还没有直接证据表明橄榄石是这样深度的尖晶橄榄石。

& ldquo很多人，包括我自己，从来没有想象过看到这样的样本。过渡带和下地幔的样品非常罕见，在那里只发现了几颗罕见的钻石。& rdquo汉斯&米德多特，拜罗伊特的德国地球化学家；开普勒说。

地球上最深的海洋

最新发现的钻石证明这个模型是正确的& mdash& mdash在这个深度，橄榄石是尖角橄榄石，这个层叫地幔过渡带。解决了长期以来地幔过渡带存在水的争议。晶体橄榄石有1.5%的水，但它不是以液体形式存在，而是以氢氧根离子的形式存在。这一结果表明地幔过渡带(410 km ~650 km深)可能储存了大量的水。& ldquo它转化了大量的水，接近世界海洋现存的水的总量。& rdquo皮尔森说。

板块运动将洋壳板块推拉到俯冲带，导致地壳再循环。进入俯冲带后，地壳板块沉入地幔，洋壳将水带入地幔。& ldquo我认为地幔过渡带的水很大一部分来自这些洋壳板块。& rdquo皮尔森说。& ldquo过渡带似乎是俯冲板块的坟墓。& rdquo

开普勒说，将钻石从地球深处带到地表的火山爆发也可能带走了富含水的地幔的罕见样本。同时，并不是所有的过渡带都像尖橄榄石暗示的那样潮湿。& ldquo如果岩浆来自罕见的地幔储层，那么有可能在其他过渡带，结晶橄榄石中的水远远少于皮尔森及其同事发现的样品中的水。& rdquo开普勒说。& ldquo但是根据这个样本，无水或少水的过渡带模型似乎有点不现实。& rdquo