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地球一边“吞”掉自己的海洋,一边又“吐”出来

科普小知识2022-01-05 19:42:09
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地球一边“吞”掉自己的海洋,一边又“吐”出来

研究人员发现,当地球的构造板块相互钻入时,它们带入地球内部的水量几乎是科学家先前预测的三倍。研究人员利用马里亚纳海沟俯冲带地壳运动的轰鸣声来估算钻入地球表面的岩石带走了多少水。马里亚纳海沟是由菲律宾板块下的太平洋板块形成的。

美国哥伦比亚大学海洋地质学和地球物理学研究员唐娜·席林顿在他的论文中写道,这一发现可以帮助我们理解地球深处的水循环过程。地下水帮助岩浆形成并润滑断层,使得地震更有可能发生。但是Shillington没有参与新的研究。

席林顿在论文中写道,水将储存在矿物的晶体结构中。当新的海洋板块形成时,或者当这些板块与相邻的板块碰撞并弯曲或断裂时,水被地壳吸收。后者称为板块俯冲,是水进入地壳和地幔的唯一途径。负责这项研究的华盛顿大学的蔡晨和他的同事在论文中写道,我们几乎不知道在这个过程中有多少水在流动。

蔡说:“在我们做这项研究之前,每个研究者都知道俯冲板块一定带走了水。但他们不知道的是带走了多少水。”研究人员使用放置在马里亚纳海沟周围的地震传感器网络收集数据。马里亚纳海沟的最深处低于海平面11公里。这些传感器探测地震和地震引起的地壳回声。蔡和他的研究小组跟踪了地震传播的速度。他声称速度的降低表明岩石断层和水合矿物质将水锁在晶体中。

研究人员在地表以下大约30公里的区域观察到了这种减速。根据测得的速度数据和已知的温度和压力数据,研究小组推测,这个俯冲带每一百万年会将3万亿吨水吸入地壳。海水的重量比水重,一立方米海水的重量达到1024公斤。尽管如此,潜没带吸收的海水也非常惊人,这个数字是研究人员先前估计的三倍。

这项研究也提出了一些问题。进入地壳的水必定会返回,通常是通过火山爆发。研究人员表示,最新研究估计的水量低于火山爆发预测的水量,这意味着科学家可能在评估中遗漏了一些东西。海洋中的水量没有减少,这意味着拖进地壳的水量必须等于喷出的水量,所以科学家们还没有完全了解这些水是如何在地下循环的。蔡生产:“我们还需要在这一领域做更多的研究和探索