来自博茨瓦纳的一颗宝石级钻石上有一处美丽的蓝色瑕疵，这实际上是来自地球内部深处的一块微小碎片——它表明，地幔中含有大量的水。这处瑕疵的术语是包体，它看起来像鱼眼，中心呈深蓝色，被“白雾”包围。但实际上，它是来自地下660公里处的一小块尖晶橄榄石。

这是科学家第二次在来自该区域的一块晶体中发现这种矿物。目前据科学界所知，不存在与该样本同类的样本。前一个样本在人们试图分析其化学成分时被毁。

地幔地球化学家、加拿大艾伯塔大学的博士后研究员苏齐特·蒂默曼并非发现这个新样本的团队的一员。“超深钻石极为罕见，有包体的超深钻石更罕见。”她说，发现具有尖晶橄榄石包体的超深钻石更加令人难以置信。

这一发现显示，地球的这一极深区域是湿润的，那里的矿物储存着大量的水。尽管这些水以化学方式同矿物的结构绑定在一起，不会像真正的海洋那样四处流动，但可能在地幔熔化的过程中发挥着重要作用。这继而又会影响大规模的地质活动，比如板块构造和火山活动。例如，水可以促进地幔上涌区域——即“地幔柱”的发展，而“地幔柱”同火山活动有关。

这一小块包裹在钻石中的地幔物质是矿物物理学家顾婷婷（音）发现的。发现该物质时，她正在美国宝石学院从事研究，她的工作是研究在钻石中发现的罕见包体。对珠宝来说，包体是不受欢迎的，因为它们会遮住钻石的光芒。但科学家往往对它们感兴趣，因为它们将钻石形成时所处环境的碎片保存了下来。

绝大多数钻石形成于地表以下大约150至200公里处。但也有少数钻石形成于地下更深处。顾婷婷及其同事最近在英国《自然·地球科学》月刊发表的一份研究报告中说，通常很难弄清钻石形成时所处的深度，但这一新样本这方面的信息倒是不难确定。尖晶橄榄石只能在极高的压力下形成。

虽然在地壳中找不到这种矿物，但它有时会出现在曾在宇宙中遭受重大损伤的陨石中。在地幔中，能形成尖晶橄榄石的压力存在于深达660公里的区域。另一个地球尖晶橄榄石样本，据说是在这一深度往上135公里的范围内形成的。在这个新包体中发现的另两种矿物——铁方镁石和顽辉石——只能在地下660公里及更深处一起出现。这样一来，研究人员就确定了这颗钻石的形成地点。

这个深度很重要，因为它恰好是两层地幔之间的边界——在这里，穿过地球内部的地震波会神秘地改变速度。尖晶橄榄石的锁水能力比铁方镁石和顽辉石更好，因此当它在这一边界处经历变化时，它可能会释放大量的水。或许矿物发生的变化和释放的水，导致地震波以不同的方式穿越这个地区。

这个尖晶橄榄石包体中含有少量水，这些水与构成这种矿物的分子结合在一起，和2014年的样本一样。这一点很重要，因为尽管先前在实验室做的实验显示地幔可以储存大量的水，但几乎没有能证明这一点的直接证据。

蒂默曼说，2014年发现的尖晶橄榄石是第一个线索，而这第二个样本提供了更有说服力的证据。如果地幔过渡区里的这种矿物确实浸透了水，那么储存在地球深处的水很可能多过地表水。蒂默曼说：“如果只有一个样本，可能只存在一个局部的含水区域。现在有了第二个样本，这就不只是一种单一现象，而可能是普遍现象。”

矿物学家奥利弗·乔纳说，下一步是弄清这些水来自哪里。乔纳曾是一个团队的成员，该团队2018年在超深钻石中发现了一种以高压形式存在的水冰，但他没有参与这项新研究。研究人员知道，当大洋板块被板块构造运动推入地幔时，大洋板块会携带水，但研究人员为这些水能到达多深的地方争论不休。

还有一种可能性是，自地球形成以来，水就一直在那里。弄清水在地球深处和表面之间循环的方式有助于解释地球在其45亿年的历史中如何发展成这样一个含水的行星。

乔纳说，为了获得更多信息，研究人员需要分析这个新包体中的微量元素。未来，他们还可能在钻石中找到更多的来自地幔深处的尖晶橄榄石。顾婷婷说，那将是一个幸运的突破——这一次的发现也是。“如果有人拿着钻石向你求婚，而你发现钻石中有包体，别拒绝。”