产业观察
中国科学家在地球深处发现隐藏氧气来源:高压实验显示硅酸盐熔体可储存超 5% 额外氧
📋总体概括
由北京高压科学研究中心林彦好研究员与毛河光院士领衔、联合西北工业大学及阿姆斯特丹自由大学团队的实验研究发表于《国家科学评论》,挑战了岩浆氧含量完全由硅镁铁等阳离子配方决定的传统假设。团队在1200至1800摄氏度、最高7吉帕斯卡压力下熔融洋中脊玄武岩,发现硅酸盐熔体可溶解超越化学计量预期的「额外氧」,且含量随压力升高而增加,岩浆上升减压时逐步释放。这一深部氧气搬运机制为解释约25亿至20亿年前地球大气第一次大氧化事件提供了光合作用之外的新路径。
⚡关键信息
- ▸研究团队在1200至1800摄氏度、1个大气压至7吉帕斯卡条件下进行熔融实验,7吉帕斯卡接近上地幔压力条件
- ▸实验发现硅酸盐熔体可容纳远超传统化学计量预期的「额外氧」,压强越高溶解量越大,1个大气压下接近于零
- ▸团队通过加入氧化铂制造富氧环境,将熔体快速冷却成玻璃,剥离出化学计量必需氧与挥发分中的氧,剩余部分定义为额外氧
- ▸岩浆上升过程中压力降低,额外氧被逐步释放,可能成为深部氧气来源
- ▸该机制为解释约25亿至20亿年前地球大气第一次大幅氧化提供了光合作用之外的新解释路径
🔥犀利点评
这项研究的真正杀伤力在于推翻了一个被默认了半个多世纪的假设——氧不能独立溶解在岩浆里。毛河光团队用最硬核的高压实验直接打脸教科书式推论,把大氧化事件的解释从地表生物圈拉到了地幔深处。当然,从7吉帕斯卡的实验室数据推到整个地球演化史,中间还隔着巨大的外推风险,别急着改写地质学教材,但这无疑是近年深部地球科学里最值得盯紧的一条线索。
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