俯冲带中的速度结构变化和水迁移取决于俯冲带中稳定存在的含水矿物组合。叶蛇纹石是俯冲带浅部的重要含水矿物，但到俯冲带深部，叶蛇纹石会脱水形成滑石、镁橄榄石和流体（含滑石的蛇纹石化橄榄岩），因此滑石是可以将水带到地球深处的候选含水相。
中国科学院大学地星学院马麦宁教授团队研究提出了一个更合理的叶蛇纹石-滑石多含水矿物共存体系，可以解释俯冲带的低地震波速现象及有效估算俯冲带的水迁移量。利用第一性原理对滑石和镁橄榄石在高压下弹性的计算结果表明，滑石在6~8 GPa压力下从滑石I相转化为滑石II相，会影响弹性波速随压力的变化趋势；而镁橄榄石的弹性速度会受铁含量的显著影响。
根据叶蛇纹石的脱水反应方程式，本研究建立了含滑石蛇纹石化橄榄岩的速度变化模型。该模型表明，叶蛇纹石脱水会削弱俯冲带中的低速异常，尤其是在深部或初始蛇纹石化程度比较高的区域。研究结果显示，叶蛇纹石脱水能大幅减少向俯冲带深部的水迁移量，如马里亚纳海沟和日本东部俯冲带的水迁移。叶蛇纹石脱水模型为全球俯冲带的成分、地震速度结构和水迁移等提供了更为合理的约束。
研究成果发表于国际学术期刊 Geoscience Frontiers（Huan Zeng, Maining Ma, Yongbing Li, Jialei Zhang, Hao Guan, Xiao Li,The effect of antigorite dehydration on velocity structure and water migration in subduction zones,Geoscience Frontiers,Volume 16, Issue1,2025,101923. DOI:10.1016/j.gsf.2024.101923）
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.gsf.2024.101923
