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除了冰、水、汽,地球水还有第四种形态!

2017-12-06 矿业在线




我们都知道地球上的水,有三种形态:固态、液态和气态。


而地球上的水,绝大多数其实并不是以我们所熟知的固、液、气3种形式存在。


水还有另外一种存在形式,这种形式异乎寻常——那就是封存在岩石中的水。


可以说,这些岩石像一个巨大的水库,它的含水量至少与地球上所有河流、海洋和冰川中的水量加起来一样多,或许还是海洋水量的4倍、6倍或10倍。但它们一直被深埋在我们脚下410千米处。


这种奇特的“第四种形态”的水,还可能隐匿在你家的厨房中。如果你家厨房的绿石灶台是用蛇纹石做成的,假设一块蛇纹石的灶台面板重约90千克,在这块石头中,就有约10千克会是水,即石头中可能融入了10升水。



但是,这种融合并不像把鸡蛋搅在稀面糊中那样,而是水融进矿石的每个分子中,即裹在构成蛇纹石的镁、硅和氧原子的点阵结构中。


几乎地下410千米深处的矿石大都以这样的方式融进了水——在410千米厚的岩石叠加在一起所产生的重力,以及约1093.33摄氏度高温加热的共同作用下,一个氢原子会离开水分子,留下一个羟基,而这个氢原子会融入矿石分子。科学家把这种融入水的矿石称为“水合矿物质”,即“水岩”。


 

可以这样形象地解释:在适当的温度和压力下,某种矿石的确将水吸入其分子结构中,就像海绵吸水一样。而水分子进入矿石就会分解,分解为一个氢原子和一个羟基。所以矿石中绝对有水。



而且科学家至少从3方面得出了结论:水岩确实比没有水合状态时更柔韧,更易变形;科学家能用红外线分光镜测量出矿石分子结构中的水分子;最重要的是,当矿石承受的压力和温度以适当的方式被去除时,氢原子和羟基就会从矿石中脱离,以水的形式从矿石中流出。


科学家认为,这种水岩遍布地下400—650千米的深处,厚达240千米,比地球表面的水层还要厚。即使这种矿石的含水量只有1%,其水量也很大,实际上已相当于地球海洋水量的几倍。


来源:中国科技网,图片来自网络。致谢!

编辑:矿语君,责编:谢涛。


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