【研究速览】 俯冲带是地表水进入深地幔的主要通道。传统模型认为，洋壳变成致密榴辉岩后，晶界自由水会被锁住，一路沉至400公里以下的过渡带才释放。近期，中国科学院广州地化所黄永胜团队发表于 Journal of Geophysical Research: Solid Earth 的高温高压实验，推翻了这一前提：流体中仅需1 wt.% NaCl，榴辉岩在约65公里深即形成连通网络，自由水无法运输到深处。

一个角决定自由水的去留

    晶粒间流体形成的二面角（θ）是深部渗透性的关键判据：θ < 60°，流体孤立封死；θ > 60°，沿晶界三维连通；θ ≈ 0°，流体薄膜完全包裹矿物。此前纯水体系实验里，榴辉岩浅部θ卡在62–68°，"深部脱水"模型正建立于此。然而，俯冲带近期观测到的地球化学、地球物理异常挑战了这一传统认知。

图1. 压力、温度、盐度对二面角的影响。 

盐是控制流体去留的开关

    NaCl是俯冲带流体中不可忽视的重要组成。研究团队利用活塞圆筒及多砧压机模拟2–15 GPa、800–1200°C（≈ 60–450 km）条件，系统加入0–20 wt.% NaCl，探究了NaCl对榴辉岩中流体连通性的影响。结果显示：

2 GPa、800°C（~60 km），NaCl仅 1 wt.%，θ全面跌破60°，连通网络即刻形成图1）；

9 GPa、1200°C（~270 km），润湿比例 > 91%，θ趋近0°——达到完全润湿 （图2）。

    机制上，NaCl与Ca、Mg形成氯络合物，大幅提升矿物溶解度、降低固-液界面能，流体由"卡住"变为"铺开"（图1）；高压超临界条件下这一效应被进一步放大，颗粒晶界被完全湿润（图2）。

图2. 俯冲板片在上地幔底部和转换带深度呈现出完全湿润特征。

重新评估地球深部水循环

    将60°等角线投至冷/中/热三种俯冲地热曲线，交点全部落在~2 GPa（60–70 km）——即榴辉岩化刚完成的位置。板片不再是"深部一次性倒水"，而是从弧前浅部就沿晶界持续渗漏的"咸海绵"，自由流体在浅部大量交代地幔楔、驱动弧岩浆。这意味着：深部地幔的自由水输入被大幅重估，深地水库存主要寄存在含水/名义无水矿物晶格中，随板片以"固态"形式下沉，而非自由流体批量运输（图3）。

解释了地球物理异常

    俯冲板片顶部的高导层（≥ 0.03 S/m）和地震低速异常，纯矿物晶格水无法匹配；但浅部即存在的少量（> 1 vol.%）连通盐水网，恰好给出定量合理的物理解释（图3）。

图3. 俯冲板片持续脱水及其诱发的地质响应。 

    该研究受中科院先导B类及国家自然科学基金资助。论文信息：Huang, Y.*, Li, Y., Tao, K., Wu, G., Arao, M., Nakamura, M., Wang, D., Li, Y. (2026). Continuous release of saline fluids from a permeable subducting slab. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 131, e2026JB034130. https://doi.org/10.1029/2026JB034130