地幔以下或藏巨大水庫:超出地面海洋總和

2020-12-05 中國新聞網

地幔以下或藏巨大水庫：超出地面海洋總和

　　■探索

　　科學家發現地幔下有個巨大水庫，認為它可能比地球上所有海洋的總和還大。加拿大研究人員說，對一種罕見礦物的分析表明，在地下400到600公裡的地幔深處有個巨大水庫。

　　這和有150年歷史的小說《地心之旅》遙相呼應。法國科幻小說先驅儒勒-凡爾納在這部小說中說，在地球深處有一片茫茫大海。加拿大研究人員在《自然》雜誌上說，證明地下隱藏著一個巨大水庫的證據來自一種叫尖晶橄欖石的親水礦物，而這種礦物來自地幔上下兩層間所謂的過渡帶。

　　分析結果顯示，這種巖石的1.5%由水分子組成。這些科學家指出，該發現支持一個曾被質疑的理論，即地幔上下兩層間所謂的過渡帶富含水。這項研究的負責人同時又是加拿大阿爾伯塔大學科學家的格雷厄姆-皮爾森表示：「這個樣本為地幔深處存在局部潮溼區域提供強有力證據。地球的這個特別區域——過渡帶可能含有和全球海洋總和一樣多的水。」

　　尖晶橄欖石以澳大利亞地質學家特德-林伍德命名。這位科學家建立起一個理論，認為由於超高的壓力和溫度，過渡帶必然產生一種特殊礦物。一塊這樣的礦物一直以來都是科學家尋找的目標。

　　它會解決一個長期以來備受爭論的問題，即這個難以理解的過渡帶是極度乾燥還是富含水。但迄今為止，科學家只在隕石中發現過尖晶橄欖石。地質學家不能鑽探足夠深的地方去發現任何樣本。

　　值得慶幸的是，局面發生巨大變化。2008年業餘寶石獵人在巴西捷那的馬託-格拉索地區的淺水砂礫中挖掘時，偶然發現一小塊叫褐鑽的髒石頭。這塊石頭的直徑只有3毫米(約合0.12英寸)，它沒有任何商業價值。正在尋找其他礦物的科學家得到這塊石頭。但這次意外獲得竟帶來好運。他們在這塊石頭內發現極少的尖晶橄欖石痕跡。這是這種極其罕見巖石的第一個地球證據。

　　這個科研組建立起這樣一個理論：火山爆發時，這顆褐鑽隨所有火山巖最深處的金伯利巖流上升到地表。幾年來，為證實他們發現的就是尖晶橄欖石，這些科學家在實驗室用光譜和X射線衍射進行分析。

　　科學家對過渡帶是否有水爭論幾十年。如果真的有水，這些寶貴資源究竟有多少呢。但沒有人接受凡爾納對一個地下海洋的幻想：在一條巖石海岸線上，點綴著長有巨大蘑菇和石化樹的森林。

　　德國拜羅伊特大學地質學家漢斯-克卜勒警告，用尖晶橄欖石的單一樣本推斷地下水的規模可能不一定準確。他指出，水很可能以一種叫氫氧根的分子形式封存在特殊巖石內。這位科學家在《自然》雜誌發表的一篇評論文章中表示：「從某些方面來說，就和凡爾納想像的那樣，地球內部有個海洋，但它並不以液態水的形式存在。」

　　皮爾森認為，他們的發現具有深遠意義。如果地殼下存在這麼多水，必定對火山結構和構造板塊的運動產生巨大影響。皮爾森說：「地球是這樣一個動態星球的眾多原因之一是地球內部含有一些水。水改變一個星球所有的運作方式。」孝文

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