在俯冲带上方形成的弧形火山中，水的百分比可能远远超过之前许多研究的计算。! r! L# B( T/ o# L( V# @* G
根据伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的作者领导的一篇新论文，水量的增加对理解地球下地壳是如何形成的，岩浆是如何通过地壳喷发的，以及经济上重要的矿物矿床是如何形成，俯冲带下地壳堆积物中记录的弧岩浆高含水量发布于地球科学.
! i! ~! U8 B1 C7 D& e根据这篇论文，这项研究估计的原始弧岩浆中的水浓度变化更大，明显高于其他研究中发现的平均约4%（重量）的水浓度。结果表明，原始弧H2.论文补充道，O在下弧地壳中进行了广泛的晶体分馏。
0 D+ A0 `! {* H6 z+ }主要作者表示：“这里的主要情况是，水基本上是板块构造的润滑剂。水含量将影响构造板块运动的各种不同参数。”本杰明·乌拉恩在研究期间，他是麻省理工学院（MIT）-世界卫生组织海洋学/应用海洋科学与工程联合项目的博士生。
6 m- ^& J% i9 E' N) ?Urann说：“我们在这项研究中所做的，能够对弧岩浆的实际含水量有一些了解，这将有助于对全球地幔深处有多少水被淹没的估计；量化地球上不同的储水层，包括地表和深层储水层；以及更好地理解这些不同储层之间的输送。”，他目前是怀俄明州大学国家科学基金会海洋科学博士后研究员。Urann补充道，该论文还讨论了含水量对形成重要经济矿床（如斑岩铜矿）的影响。根据美国地质局的数据，这些矿床约占世界铜资源的60%。4 h; m+ b' T- n& m o
许多早期的研究都依赖于一些技术，例如测量熔融包裹体，这些熔融包裹体是被周围生长的晶体捕获的岩浆微滴，以及测量喷发到地球表面的熔岩和其他火山沉积物。“然而，这些方法具有固有的局限性，使H2.0在弧岩浆中，”论文指出。. `2 x. g. w2 O( c$ o4 ~
Urann和他的博士生导师Véronique Le Roux是这篇论文的合著者，他们利用位于WHOI的二次离子质谱仪开发了测量矿物中水分含量的方法，他们的工作建立在其他研究的基础上，这些研究表明弧岩浆应含有明显更多的H2.0，而不是从熔体夹杂物测量推断的。
- G* r V& H8 o" A. _5 h研究人员认为，与其检查已经喷发到地球表面的熔岩样本，不如检查没有损失太多水分的深部地壳岩浆。7 b2 C& P" h. t7 ]3 g/ B3 z
他说：“虽然你无法在这些深度取回液态岩浆，但你可能能够采集到的是一种堆积物：是岩浆在地壳深处凝固。我们很幸运，有时在板块构造作用下，一些真正深的地壳在地表被挖掘出来。”勒鲁，WHOI地质和地球物理系副科学家，MIT-WHOI联合项目教员。研究人员使用了论文共同作者从巴基斯坦西北部喜马拉雅山脉的科希斯坦古弧地体收集的堆积物。
# v( e0 a8 a, n4 H U3 }研究人员没有检查那些作为岩浆在地壳中向上移动并在这一过程中失去大部分水分的表层岩石，而是检查了岩浆——地壳下部堆积物——它们在地壳深处以足够高的压力结晶，以保持其原始水分特征。8 g+ I* V$ t" o# r/ O+ O" X( E
Le Roux表示，“分析累积矿物中的水是一种新的有希望的方法，可以了解俯冲带地壳的深层”。+ M- a/ B# S0 c! f7 @
研究人员计算出，他们分析的岩浆含有10-20%（重量）的水，这取决于岩浆的成分。Le Roux说：“虽然这一重量百分比的水在实验上被预测是可能的，但它从未在天然样品上显示过。”。' Q. ~5 ? L# M0 h5 g9 ?
Urann说：“归根结底，弧岩浆可能比我们想象的更湿润。”。; B3 D/ O4 s, _+ M. b- S* M$ z
这项研究得到了国家科学基金会对Le Roux、Behn和Chin的资助，资金来自Woods Hole海洋学研究所海洋风险基金会和美国国家科学基金（NSF）海洋科学部对Urann的博士后研究员资助；；以及丹麦哥本哈根大学科学访问学者计划对勒鲁的支持。
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作者：3 z) F( o5 o) J2 Y+ j; w. s' j
本杰明·乌拉恩1,2,3,8 *，Véronique Le Roux2.，奥利弗·贾古茨4., Othmar Münter公司5.做记号D.贝恩6.和Emily J.Chin7.
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3 C1 H9 c# u' o$ `" q+ p& ]# N从属关系：+ _; |3 u3 H) B: Y/ _( L$ B& r
1.MIT-WHOI联合项目，海洋地质和地球物理，伍兹霍尔海洋研究所，美国马萨诸塞州伍兹霍尔
H3 I& s# u$ u3 a) F/ c2.美国马萨诸塞州伍兹霍尔市伍兹霍尔海洋研究所地质和地球物理部
' k5 ?7 v) D2 l: h. O4 \3.怀俄明州大学地质与地球物理系，美国怀俄明州拉勒米6 W$ ?& ?2 [" w* [& a0 x
4.美国马萨诸塞州剑桥麻省理工学院地球、大气和行星科学系
( W% G0 \( O4 I n# s5.瑞士洛桑大学地球科学研究所# S. P8 b+ R f u v
6.美国马萨诸塞州Chestnut Hill波士顿学院地球与环境科学系
: R+ F' w/ N" g7.美国加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所地球科学研究部! U% A* ?3 q9 S: J9 x* z
8.现在的地址：美国怀俄明州拉勒米大学
; D, I2 C6 R( l4 ?- h*通讯作者: u! r* Y+ w( r0 P
( o9 l+ U/ t6 M. r. a) R### % [1 |4 E4 j) Q \& p! ]
& z# a) f/ V; ]/ Q' a关于伍兹霍尔海洋研究所
! n- b' Y' w: b- H; g伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）是马萨诸塞州科德角的一家私营非营利组织，致力于海洋研究、工程和高等教育。成立于1930年，其主要任务是了解海洋及其与整个地球的相互作用，并传达对海洋在不断变化的全球环境中的作用的理解。WHOI的开创性发现源于科学和工程的完美结合，使其成为世界上基础和应用海洋研究和勘探领域最值得信赖和技术最先进的领导者之一。WHOI以其多学科方法、卓越的船舶操作和无与伦比的深海机器人能力而闻名。我们在海洋观测方面发挥着主导作用，运营着世界上最广泛的一套数据收集平台。顶尖的科学家、工程师和学生在全球范围内合作开展了800多个并行项目，跨越了知识和可能性的界限。有关更多信息，请访问www.52ocean.cn |
