计算机模拟揭示地表深处岩浆含水量
　　近日，《地球与行星科学通讯》杂志刊发文章《含水硅酸盐熔体与深部地幔的水循环》指出，地幔中形成的富水（含水）岩浆（极热的液体岩石）比以前认为的更有浮力和流动性，通过预测含水岩浆在地球内部的移动方式和位置，继而能更可靠地预测水量，了解地球深层水循环。
　　对上地幔深部和下地幔浅层的含水硅酸盐熔体进行原子模拟，并利用它们来参数化MgO-SiO2-H2O （MSH）三元体系的密度和黏度。结果表明，根据MSH三元体系的相关关系，地幔的原生含水部分熔体含40%~50 %（物质的量）水。这些熔体在地幔过渡带的上下边界处具有正浮力（在富铁组分中大于75% Mg被Fe取代的除外），含水的部分熔体也是高度非黏性的。如果在地下410km深度处瓦德斯莱石转变为橄榄石时发生熔融，那么熔体将具有浮力，在熔体内积水也是出乎意料的。结合过渡带上下部分熔体向上流动的地幔循环箱式模型，上地幔以牺牲过渡区为代价实现了有效的水化，以致上地幔、过渡带和下地幔之间的水浓度差异难以在地幔循环的时间尺度上维持。大洋中脊玄武岩（MORB）含水量为0.02%~0.04%（质量），可能指示过渡带和下地幔的含水量，预测地幔的含水量为0.5~1海洋级，这与地球化学约束和俯冲入海的预估量相一致。（王晓晨）
　　相关论文信息：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X22000449
　　美国投资开发降低地热钻井成本技术
　　近日，美国能源部宣布提供2000万美元用于降低地热能开发的成本，通过使用更快更有效的钻探技术来缩短整个地热项目开发周期。
　　由于地热钻探的成本可能超过项目总成本的50%，因此美国能源部积极寻求大幅降低地热钻探成本的方法。以现有的地热钻探技术为基础，将进一步压缩钻井时间，提高在实验室的模拟钻速。通过设定的钻井示范项目，既能促进地热钻探技术由实验室走向市场，也能进一步刺激市场对地热能源的投资，同时，这项投资计划将支持化石能源社区在现有能源基础设施的基础上推动新兴零碳产业的创新和经济增长。
　　美国能源部部长Jennifer M. Granholm指出，地热能源不仅是到2035年实现无碳电网的重要组成部分，而且随着国家向更清洁、更可靠的能源转型，它还能推动能源行业创造更多高薪就业岗位。（王晓晨）
　　新研究可识别热液喷口是否活跃并推动深海采矿向前迈进
　　大洋中脊附近的海底经常是地壳深处上升的热液的家园，这些热液在海底沉积矿物质。这些海底块状硫化物矿床为铜、锌、铅、金和银提供了新的来源。矿藏的潜力促使欧盟在2014年启动了蓝色采矿（Blue Mining）项目，目标是将深海采矿变成一个可行的产业。
　　近日，美国地球物理学会介绍了两项试图优化海底块状硫化物矿床的探测和勘探的研究。这两项研究都集中在大西洋中脊26°N的横跨大西洋综合地质调查（TAG）热液区。上述研究涉及对难以进入的海底进行数据收集和资源潜力评估。
　　挪威地质调查局领衔的研究团队使用了自主水下航行器（AUV），在活跃和不活跃的热液喷口区域收集深海无源电磁数据。研究人员在德国的水下机器人“深渊”（Abyss）上安装了一个无源电子传感器，用来测量深海热泉喷口与周围海水之间发生的化学反应对周围电场的干扰。研究发现深海电磁数据之间有系统的相关性，可立即对活跃和不活跃的热液喷口进行识别。此外，该方法消除了视觉上确认热液丘的必要。
　　加拿大纽芬兰纪念大学领衔的研究团队进行的第二项研究也使用了磁性数据，但将它们与重力测量相结合，采用最小结构反演和表面几何反演方法构建了TAG活动丘的三维模型。这些反演方法能够确定可以再现测量数据的模型。模拟的结果得到了活跃的热液丘的新的地质剖面。该模型揭示了喷口下方热液蚀变玄武岩的外部范围，并确定了矿床的厚度。此外，该模型还绘制了上升热液的运动图，以及它与海水混合的位置。该研究估计TAG热液活动丘为2.17±0.44百万吨，与过去的估计一致。
　　这两项研究在识别和表征海底活跃和不活跃热液喷口方面迈出了重要的一步。相关重要发现使深海采矿朝着实现对目前未开发的矿产资源进行具有成本效益的勘探和评估方向发展，重点是开发热液不活跃矿床，以尽量减少对环境的不利影响。（刘学）