地表挥发物可在相对较低温度和压力下转变为气体或流体，并通过俯冲带进入地球内部。其中一部分被输送至深部地幔，另一部分则停留在较浅深度。传统观点认为，氟（F）和氯（Cl）等卤素在含水矿物分解过程中多在浅部释放，难以进入深部地幔。但近期对深部钻石中高密度盐水包裹体以及地幔矿物氟富集的观测提示，部分卤素可能在俯冲过程中得以保存并继续向下输送。

中国科学院广州地球化学研究所王宇教授团队与包括中国地质大学（武汉）陈春飞教授在内的合作者，利用高压高温实验对卤素在俯冲环境中的迁移与保存机制进行了检验。相关成果于4月1日发表在《Science Advances》。

研究显示，广泛分布于俯冲带的白云母在高达11吉帕（GPa）和1050摄氏度（1922华氏度）的条件下仍可保持稳定。研究人员基于变质洋壳模拟物的实验结果认为，这一稳定性使白云母能够携带氟和氯下沉至约330公里（205英里）深度，从而成为卤素进入深部地幔的潜在关键载体。

实验还表明，在白云母失稳后，氟与氯的迁移路径存在差异：氯更倾向于进入释放出的流体，而大部分氟则保留在新形成的高压KMgF3相中。研究人员据此指出，氯更易被深部流体动员，而氟则可能以固相形式继续向更深处输送。

研究同时对深部钻石中盐水包裹体的来源提供了线索。实验结果显示，白云母分解可产生富含钾和氯的流体，其中氯含量为9.6–19.9重量%，与天然钻石样品中观测到的高密度盐水包裹体成分高度一致。研究人员认为，俯冲带白云母分解可能是与钻石形成及克拉通交代作用相关的深部盐水流体的重要来源之一。

基于实验约束，研究团队估算白云母每年可向深部地幔输送1.7×10^12至2.6×10^12克氟，以及0.52×10^12至1.1×10^12克氯。研究认为，这表明白云母可能构成全球深部卤素循环中的重要矿物通道。

研究人员表示，上述结果为解释“浅部卤素易流失”与“深部卤素富集”之间的长期矛盾提供了新的实验依据，并为理解深部流体活动、钻石形成过程及地球长期化学演化提供了补充信息。