水是人类赖以生存的基础。地球与其他星球最显著的区别就是地球上含有大量的水。近几十年来的深部地球科学的研究表明含水的矿物可能广泛地存在于地球内部，地球内部的含水量可能远远大于地面的海洋。研究深部地球不同圈层中水的含量、分布与演化一直是地球科学领域的重大基础问题之一。地球内部转换带（440-660 km深度）与核幔边界（2900 km深度）的含水性已慢慢得到多方面共识，其对地球的分层、元素循环以及地核组成等方面都会产生十分重要的影响。然而，关于下地幔（660-2900 km深）的含水性目前还没有统一的认识。由于深度的限制，目前人们只能通过电磁波地震波等观测数据推断地球内部结构。电磁波地震波等观测数据表明在中下地幔1200 km深左右，电导率与波速剖面均有明显的异常，且这些异常区域与俯冲带的分布有明显相关性。
    我们利用二级轻气炮与激光加热金刚石压腔结合研究了地表针铁矿的高压矿物ε-FeOOH在高温高压下的波速与电导率剖面，发现其在中下地幔1200 km深度左右由于Fe的高低自旋相变会产生电导率的异常升高并伴随波速的异常下降。通过地震地磁学数据的对比和分析发现，ε-FeOOH在这个压力范围的现象恰好与某些高电导与低波速的冷俯冲带区域相吻合。我们通过动、静高温高压技术，利用电导率与波速参数有效地约束了含水ε-FeOOH矿物在中下地幔可能的赋存区域。尽管ε-FeOOH不是下地幔的主要矿物，但其就像血管里的细胞一样可以把水带入地球深部。
 

金刚石压腔,二级轻气炮,波速,电导率