驚人!迄今地球地幔最深孔洞僅達 1268 米
作者:陳麗
在北大西洋中部,地質學家在海牀之下深挖了 1268 米——這是迄今鑽到地球地幔的最深孔洞。
對由此得來的巖芯進行分析,爲我們星球最外層的演化提供了新線索,甚至可能關乎生命的起源。
地球大致由幾個不同的層構成,包括堅實的外層地殼、上地幔、下地幔以及地核。
處於地殼正下方的上地幔主要由一種富含鎂的岩石——橄欖岩構成。
“截至目前,我們僅能獲取地幔的碎片,”英國卡迪夫大學的約翰·利森伯格(Johan Lissenberg)說。“但在海底有諸多地方地幔是暴露在外的。”
其中一個區域是一座名爲亞特蘭蒂斯地塊的水下山脈,它位於大西洋中脊火山活躍區附近。地幔不斷浮出和融化的部分造就了該地區的衆多火山。同時,當海水滲入地幔深處時,較高的溫度使其受熱併產生諸如甲烷之類的化合物,這些化合物通過熱液噴口冒泡返回,爲微生物生命提供燃料。
利森伯格說:“在亞特蘭蒂斯地塊的地下存在着一種化學廚房。”
爲了更多地瞭解這個充滿活力的區域,他和他的同事最初計劃用“喬迪斯·決心號”鑽探船鑽探至 200 米深,比研究人員迄今爲止所能達到的深度還要深。
“然後我們開始鑽探,進展出奇地順利,”英國利茲大學的團隊成員安德魯·麥凱格說。“我們獲取了很長的連續岩石段,並決定堅持下去,儘可能鑽得更深。”
最終,該團隊成功向下鑽進地幔 1268 米。
在分析鑽芯樣本時,研究人員發現,與從世界各地收集的其他地幔樣本相比,它所含的一種叫做輝石的礦物質水平要低得多。利森伯格說,這表明地幔的這一特定部分在過去經歷了顯著的融化,從而使輝石含量減少。
未來,他希望重建這個融化過程,這可能有助於我們瞭解地幔是如何融化的,以及那些熔融的岩石是如何遷移到地表爲海洋火山提供物質來源的。
一些科學家認爲地球上的生命始於海洋深處靠近熱液噴口的地方。因此,通過檢查沿圓柱形巖芯出現的化學物質,微生物學家希望弄清楚可能導致生命產生的條件,以及這些條件在海底以下多深的地方出現。
“這是一個非常重要的鑽孔,因爲它將成爲來自許多科學分支的科學家的參考區段,”麥凱格說。
“地球的一維樣本無法完整提供有關熔體和水三維遷移路徑的信息,”英國利物浦大學的約翰·惠勒說。
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