地核真有个大水库？

伦敦大学地球科学系李云国(Yunguo Li)去年发表在nature子刊geoscience的文章，题目叫“地核里有个很大的水库”，我惊掉下巴了，哇塞！是我看错了？孔子曰，“水火不容”，目前在侵入岩花岗岩、辉岩、橄榄岩等岩体中，发现几乎不含氢，而这些岩石是来自于深部的，何来氢？

其基本思路是：计算纯铁或硅酸岩熔体和不同H或H₂O含量下体系的吉布斯自由能，并根据这些吉布斯自由能给出H或H2O的化学势能，然后根据这些化学势能计算H的分配系数。

换成大白话是：给足量铁、硅酸盐和水，强行关在一起，发现水跟铁亲近，而地核里铁多，于是根据分配比例算出地核的氢有130个目前海洋的含氢量。真敢下结论，将氢换算成水的话，就相当5个大洋，相当于地核中水的体积占地核总体积的4.8%，相当于孔隙度为4.8%。

这是一个什么概念？目前所发现的沉积地层，孔隙度4.8%算不错的了，多数地层孔隙度<2%，少量储集层可>10%。花岗岩几乎不含孔隙，更不会含氢。

科拉超深钻的含水量，也包括结构水，经测量得出，近地表孔隙度6%，在11km深处只有1%。这4.8%的地核含水从何而来？

Hecht(1997)对德国Fichtelgebirge花岗岩体进行了全岩主要元素分析，可以看出元素级的分异现象，1）不含结构水；2）从顶部的白云母花岗岩到底部的黑云母花岗岩，重元素Fe, Mg, Ca, Ti含量逐渐增加，而轻元素Si和Na含量逐渐减小。更别说氢了，氢很轻，经地球内部的分异作用，氢在深部不可能存在。

这个实验本身没毛病，是科学的，但如此推理，得出地核有大水库，就太荒诞了，象民科的思维？

化学反应在实验室成立，可称为科学研究，但要将它推到地球内部，地球深部环境，则需要问问，是否有这样的物质基础，古人云，巧妇难为无米之炊。

这好比，将2个逃犯和一个公主封闭在一个荒岛上，1个逃犯是强奸犯（铁）、1个是杀人犯（硅酸盐熔体），实验10年，看公主（水）最后亲近谁。实验结果可能是公主（水）和强奸犯（铁）在一起了，保命要紧。于是得出，公主愿意和强奸犯待在一起，且在贫民窟（地核）里有大量公主（水）。这个结论是来搞笑的？公主（水）会出现在贫民窟里吗？有足够的公主（水或氢）会待在地核（贫民窟）里？答案是显而易见的。

类似实验还很多，如2002年Kenney在“The evolution of multicomponent systems at high pressures ... carbon system: The genesis of hydrocarbons and the origin of petroleum”得出，在3万个大气压下，甲烷可以生成乙烷，而这个压力对应100公里深，证明了石油烃的高压成因，被石油的无机论者奉为圣经。但作者忘了，在100公里深处，温度至少1000度以上吧？这时还会有甲烷存在吗？有甲烷早就分解成碳和氢了，而这两者比硅铝质岩浆密度低得多，地球内部是一个开放环境，重力分异会使碳和氢向近地表运移，还容得了甲烷存在？靠近岩体的煤，慢慢会变成石墨，只留下碳，而氢早跑光了，若是岩浆内部呢，可能连碳都没了。

一些学者认为地壳中水的含量约占地壳总质量的3%～ 6%, 地幔中水的含量约占地幔总质量的0.03%～0.1%(徐有生等, 1995) ，这个结论还凑合。另有学者认为，地壳中所含水的总量大约为1.4×10²¹kg（牛树银,2001，Niu S Y），按此换算, 地壳的平均孔隙度应达到5.38%，这也太玄了，到处都是好的储层！Wu(2018)的研究，认为地核有4-5个海洋的水量。Murakami(2002)认为，下地幔中存贮了5个海洋的海水量。Brendan Murph（2020）文章提到，在15 kbar压力下，玄武质熔体含4 wt%水。玄武岩包含平均约4 wt%的含水量(Collins,2020)。

Umemoto and Hirose(2015)的计算，认为地核含1wt%的氢。杨华(2019), Nomura(2014) 认为地核的储水能力为海洋水的76.8倍，即1.03*10¹¹km³，和地核的体积1.765*10¹¹km³相当了(地核半径按3480km计算)，相当地核几乎一个纯水球了！

总结这个错误就是：地核太“水”了。

这个错误的结论得出有两个误导：1）这个实验，为实验证据；2）实际测量证据，学者们，喜欢从玄武岩、橄榄岩中寻找包裹体，里面包了氢或水等轻物质，这些包裹体被认为来自地幔甚至更深，但它们存留在近地表多少亿年了，近朱者赤、近墨者黑，在近地表含水及各种轻矿物背景下，岩体早已被污染和同化了，专业词汇叫“浸染”，里面要找到氢，水，甚至机质一点也不难。至今我没发现报道，有谁愿意去侵入不久的花岗岩体的岩体中心部位，且打钻打到岩体中心一定深度取芯，去找找含氢或有机质的证据？不敢了，会露馅的！这就是错误的根源。

呜呼！

参考文献

Niu, S. Y., Hou, Z. Q. & Sun, A. Q. The anti-gravity migration of metallogenic fluid from core and mantle. Earth Science Frontiers (China University of Geosciences, Beijing) 3, 95-101( 2001)

Li, Y., Voadlo, L., Sun, T., & John, P. B. The Earth's core as a reservoir of water[J]. Nature Geoence 13(6), 1-6 (2020)

Collins, W. J., Murphy, J. B., Johnson, T. E. and Huang, H. Q. Criticalrole of water in the formation of continental crust. Nature Geoscience 13, 331-338(2020). 

 Hecht, L., Vigneresse, J. L., Morteani, G. Constraints on the zonation of the granite complexes in the Fichtelgebrige(Germany and the Czech Republic): evidence from a gravity and geochemical study. Geol Rundsch 86, Suppl., S93-109(1997)

Murakami, I. M., Hirose, K., Yurimoto, H., Satoru, N. & Naoto T. Water in earth′s lower mantle[J]. Science 2, 1885-1887 (2002)