惊人!迄今地球地幔最深孔洞仅达 1268 米

作者:陈丽

在北大西洋中部,地质学家在海床之下深挖了 1268 米——这是迄今钻到地球地幔的最深孔洞。

对由此得来的岩芯进行分析,为我们星球最外层的演化提供了新线索,甚至可能关乎生命的起源。

地球大致由几个不同的层构成,包括坚实的外层地壳、上地幔、下地幔以及地核。

处于地壳正下方的上地幔主要由一种富含镁的岩石——橄榄岩构成。

“截至目前,我们仅能获取地幔的碎片,”英国卡迪夫大学的约翰·利森伯格(Johan Lissenberg)说。“但在海底有诸多地方地幔是暴露在外的。”

其中一个区域是一座名为亚特兰蒂斯地块的水下山脉,它位于大西洋中脊火山活跃区附近。地幔不断浮出和融化的部分造就了该地区的众多火山。同时,当海水渗入地幔深处时,较高的温度使其受热并产生诸如甲烷之类的化合物,这些化合物通过热液喷口冒泡返回,为微生物生命提供燃料。

利森伯格说:“在亚特兰蒂斯地块的地下存在着一种化学厨房。”

为了更多地了解这个充满活力的区域,他和他的同事最初计划用“乔迪斯·决心号”钻探船钻探至 200 米深,比研究人员迄今为止所能达到的深度还要深。

“然后我们开始钻探,进展出奇地顺利,”英国利兹大学的团队成员安德鲁·麦凯格说。“我们获取了很长的连续岩石段,并决定坚持下去,尽可能钻得更深。”

最终,该团队成功向下钻进地幔 1268 米。

在分析钻芯样本时,研究人员发现,与从世界各地收集的其他地幔样本相比,它所含的一种叫做辉石的矿物质水平要低得多。利森伯格说,这表明地幔的这一特定部分在过去经历了显著的融化,从而使辉石含量减少。

未来,他希望重建这个融化过程,这可能有助于我们了解地幔是如何融化的,以及那些熔融的岩石是如何迁移到地表为海洋火山提供物质来源的。

一些科学家认为地球上的生命始于海洋深处靠近热液喷口的地方。因此,通过检查沿圆柱形岩芯出现的化学物质,微生物学家希望弄清楚可能导致生命产生的条件,以及这些条件在海底以下多深的地方出现。

“这是一个非常重要的钻孔,因为它将成为来自许多科学分支的科学家的参考区段,”麦凯格说。

“地球的一维样本无法完整提供有关熔体和水三维迁移路径的信息,”英国利物浦大学的约翰·惠勒说。

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