你知道地球上最老的地下水是多大年龄吗？人有生老病死

人有生老病死，一生的长度，不过百年。而对于世间万物，广阔至浩瀚宇宙，渺小如微观粒子，都逃不出不断衰老这一铁律。地球诞生至今，已有45.6亿年的历史。
作为生命之源的水，也在经历着生命的循环。你知道最古老的水有多少岁吗？
水的起源
地球上的水从哪里来？对于这个问题，众说纷纭。
有些人认为，水是在地球形成时就已经存在的物质，这是“自生说” 。有些学者则把水当作“天外来客” ，认为水是太阳风吹来、彗星带来的，这是“外生说”[1] 。
水何时出现？也存在着争议。但是，在对约四十五亿年前陨石的分析中，科学家发现了水的痕迹，说明在地球起源之初，可能就已经有水存在[1] 。

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▲图1：海洋覆盖了地球表面71%的面积，使得地球成为一个名符其实的“水球” ，也让地球成为一个生机勃勃的活力星球。（图片来自维基百科）
【你知道地球上最老的地下水是多大年龄吗？】那么，我们今天发现的最古老的水，又来自什么时候？
地下水的年龄
地表的水奔腾不息，或被动植物所利用，或蒸发升天，或汇入大海，经历着地表的水循环，不断经历着“重生” 。与之相比，进入地下的水，循环的速度则慢的多，生命周期也因此更长。所以，提起水的年龄，主要指的是地下水的年龄。
一般来说，地下水都会经历补给、径流、排泄三个过程，即水从地表渗入地下，在地下流动，又从地下回到地表。这一循环的时间，短则几天，长则千百万年以上。地下水在地下停留的时间，就被称为地下水的年龄。
如何测定地下水的年龄呢？最常用的就是同位素技术。它根据放射性元素衰变速度恒定的特性，选择地下水中特定的放射性元素，分别测量衰变前与衰变后的放射性元素含量，来计算地下水的年龄。不同的元素衰变周期不同，因此能够测定的年龄范围也不同。

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▲图2：常用的地下水测年同位素及其定年范围[2]
地下水在哪里？
地下水，都分布在哪里呢？哪里的地下水，年龄可能最大？
地下水主要分布在地下岩土的孔隙、裂隙、或者溶穴中。不同的岩土体，水从其中穿行通过的能力不同。这种容许水在岩土体中运动的能力，就称作岩土体的渗透性。岩土体的渗透性越强，水就越容易在其中穿行通过。一般来说，水在岩土体中运动的速度范围很广，慢者每年以毫米记，快者甚至能日行千米。
因此，针对大多数的地下水，即使运动速度再慢，经过千百万年的时间，也往往会消失殆尽。这给寻找古老的地下水带来了重重困难。
(a)孔隙水(b)裂隙水(c)岩溶水
▲图3：孔隙水、裂隙水、岩溶水示意图
想要寻找最古老的地下水，就要去渗透性低、水不容易逃出的地方。这样的地方，主要有两个：
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流体包裹体
在岩石的矿物晶体形成时，一部分液体和气体被困在晶体中的微小气泡里，就成为流体包裹体。这些包裹体的尺寸一般很小，在0.01毫米到1毫米之间，其中的液体也往往很少。这里的液体，年龄一般比较大。

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▲图4：矿物晶体中的流体包裹体（图片来自维基百科）