水是板块构造发生的重要前提,是生命演化和人类生存的基础,也是维系地球生态系统功能和支撑社会经济系统发展的重要资源.地表附近的水(包括大气圈、海洋、江河湖泊等储库中的水以及浅部地壳中的地下水等),主要来自地球内部的去气作用,但地球内部的水并未全部失去(Allègre et al.,1987;Holland and Turekian,2014).地球内部主要由矿物和岩石等固态物质组成,水的存储形式与地表水不同,主要是以与氢有关的缺陷形式(如羟基、分子氢等)存储在“名义上无水矿物”(即理想化学式中不含氢的矿物)晶体结构中,也就是通常所说的结构水,其储量可能远超地表水的总量(Bell and Rossman,1992;Peslier et al.,2017).地球内部水即使微量存在,也强烈影响矿物和岩石的熔融、相变、变形、导电性、元素扩散等各种物理化学性质乃至地球内部的对流、地球整体的演化和宜居性等(Mei and Kohlstedt,2000;Bercovici and Karato,2003;Mierdel et al.,2007;Yang et al.,2016;Liu et al.,2017;Peslier et al.,2017;Xia et al.,2019).此外,探索地球内部水的起源是制约地球早期形成历史的重要途径.因此,如何理解地球上水的存储和起源,是固体地球科学乃至行星科学研究的前沿领域和重要问题之一,而其关键核心是对地球内部水的认识.
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