地球内部可能存在着一个水量相当于地表海洋总水量3倍的“隐藏的海洋”

(中国化石网报道)据新华社(林小春)美国科学家12日说,地球内部可能存在着一个水量相当于地表海洋总水量3倍的“隐藏的海洋”。这一发现也许有助于解释地球上海洋的水从何而来。

美国新墨西哥大学和西北大学的研究人员在《科学》杂志上报告说,这一“隐藏的海洋”位于地球内部410公里至660公里深处的上下地幔过渡带,其水分并不是我们熟悉的液态、气态或固态,而是以水分子的形式存在于一种名为林伍德石的蓝色岩石中。

研究人员利用遍布全美的2000多个地震仪分析了500多次地震的地震波。这些地震波会穿透包括地核在内的地球内部,由于水会降低地震波传播的速度,研究人员可以据此分析地震波穿透的是什么类型的岩石。结果表明,就在美国地下660公里深处,岩石发生部分熔融,且从地震波传播速度减缓来看,这是可能有水存在的信号。

与此同时,研究人员在实验室中合成上下地幔过渡带中存在的林伍德石,当模拟地下660公里深处的高温高压环境时,林伍德石发生部分熔融,就像出汗一样释放出水分子。

“我想我们最终找到了整个地球水循环的证据,这或许有助于解释地球地表大量液态水的存在,”西北大学地球物理学家史蒂文·雅各布森说,“几十年来,科学家一直在寻找这一缺失的深层水。”

地球上水的来源有多种说法,一些人认为是彗星或陨石撞击地球带来的,也有人认为是从早期地球的内部慢慢渗透出来的。新发现为后一种说法提供了新的证据。

今年3月,加拿大艾伯塔大学研究人员在英国《自然》杂志上报告说,他们首次发现了来自上下地幔过渡带的一块林伍德石,其含水量为1.5%,从而证明有关过渡区含有大量水的理论是正确的。

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(中国化石网报道)据腾讯科学(悠悠/编译):研究人员最新研究表明,地球最大蓄水层位于美国境内之下的地幔层,大约在地下643.7公里(400英里)处。

他们发现含水物质存在于地幔深层岩石中,很可能这是地球最大的蓄水层,科学家表示,北美洲境内地面643.7公里以下发现大量岩浆,这是水资源存在的证据。地球表面存在液态水使地球具备宜居性,长期以来科学家试着发现多少水可能在地球表面和穿过板块构造的内部蓄水层之间循环。

美国西北大学地球物理学家史蒂夫-雅各布森(SteveJacobsen)和新墨西哥大学地震学家布兰登-施曼特(BrandonSchmandt)负责这项研究,研究报告发表在6月13日出版的《科学》杂志上,将帮助科学家更好地理解地球如何形成,分析当前地球构成成分和内部运行方式,以及地幔岩石层中存在多少水。

雅各布森说:“地震或者火山喷发等地球表面地质过程能够呈现人们无法观测到的地球内部状况。我认为我们将最终发现地球完整的水循环系统,这将有助于解释地球表面存在大量液态水。”长期以来科学家猜测水资源存在于下地幔和上地幔之间的地幔岩石层中,深度为地下402-643.7公里之间。

雅各布森和施曼特首次提供地幔“过渡区”存在水的直接证据,施曼特使用地震产生的地震波研究深层地壳和地幔结构;雅各布森通过实验室观察预测了地球物理过程,远远超出科学家的直接观测。

施曼特说:“这一深度熔岩具有重要意义,因为地幔层熔岩多数位于较浅区域,大约地下80公里处。如果‘过渡区’存在大量水,应当在该区域存在一些熔岩,流入下地幔,这与我们之前的发现相一致。”如果过渡区地幔岩石1%的重量是水,相当于3倍地球海洋蓄水量。





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