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有东西从地壳中吸取铁,科学家认为他们知道

地球丢失铁的背后是石榴石宝石吗?

是什么使红色星球变红的?福尔摩斯可能会说,答案很简单。而这种元素是铁。

火星的大陆地壳富含铁,在数十亿年的时间里,地表岩石暴露在地球大气中贫乏的氧气中时,实际上会生锈。其结果是一颗被铁锈覆盖的行星,即使是从地球上看也是红色的。

地球可能也会生锈,如果在地球的大陆地壳中只存在一小部分铁的话。但是,在地下深处,有东西正在偷取地球的铁。

几十年来,科学家们一直将丢失的铁的情况锁定在一个涉及火山的过程中,一种叫做磁铁矿的矿物从地下深处的熔融岩浆池中吸出铁。现在,5月16日发表在《科学进步》杂志上的一篇新论文将矛头指向了造成地球缺铁的新罪魁祸首。德州莱斯大学的研究人员说,真正的窃贼不是磁铁矿,而是我们都知道并喜爱的一种闪闪发光的矿物:石榴石。研究报告作者、莱斯大学助理教授唐明明在一份声明中说:“邪恶的火花:13颗神秘的、被诅咒的宝石。”在地壳较厚的大陆弧中,铁的消耗最为明显,而在地壳较薄的岛弧中,铁的消耗更为明显。

如果磁铁矿吸收铁,那么,在大陆地壳较厚的地方,磁铁矿会更为丰富,铁的消耗也相应地更大。但地壳厚度与磁铁矿含量无关。

,但石榴石丰度,作者说,确实与地壳厚度有关。铁铝榴石是一种富含铁的石榴石,在高压、高温条件下形成效果最好。在大陆边缘形成的陆基火山之下,当密集的海洋地壳在大陆地壳之下滑动时,这种情况很常见。由于石榴石在这种火山链(称为大陆弧)下面更为丰富,铁在那里也不那么丰富,研究人员发现了一种值得进一步研究的相关性。

与岩石

交谈当然,从活火山下面数英里的熔岩池中捞出岩石并不容易,因此在像这些科学家这样的研究中,往往依赖于在过去火山喷发喷出的古老岩石上。像这样的岩石被称为捕虏体,在火山喷发中被撕裂和分散之前,它们可以在地下50英里(80公里)处居住。这些岩石为研究人员提供了“进入大陆弧深部的直接窗口”,研究合著者、莱斯大学地质学家辛蒂李在声明中说,

在新的研究中,李和几个学生开始了一次远足,从亚利桑那州南部收集捕虏体,数百万年前被一座古老的火山喷发出来的。对捕虏体的分析表明,这些岩石形成于大陆弧之下,确实富含石榴石。

为了进一步检验相关性,研究人员花了几个月的时间在马克斯普朗克研究所的GEOROC数据库中检查捕虏体记录,它包含了全世界收集的关于火山岩的全面信息。他们发现,和他们的假设一样,含有更多石榴石碎片的岩浆也更加铁元素枯竭。

“这是在全球记录中诞生的,但从一两个案例来看,证据并不明显,”唐说。

所以,石榴石是潜伏在地壳中的伟大的铁贼吗?需要进一步研究才能确定。但至少现在,研究人员发现了一个更可能的嫌疑犯。

最初发表在《生命科学》杂志上。

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