地球會“吃掉”海洋？海水伴隨板塊俯沖進地球內(nèi)部

據(jù)國外媒體報道，《自然》期刊上發(fā)表的一篇報告稱，地球板塊俯沖到另一板塊下方時，會把大量海水帶入地球內(nèi)部，這個水量多達此前預(yù)想的三倍。

馬里亞納海溝底部有一處易發(fā)地震的天然地殼俯沖帶，太平洋板塊在這里俯沖到菲律賓板塊之下。利用此處地質(zhì)構(gòu)造，研究人員估算出了有多少海水會混入俯沖帶地表之下的巖石中。

哥倫比亞大學(xué)拉蒙特·多爾蒂地球觀測站的海洋地質(zhì)與地質(zhì)物理學(xué)研究員唐娜·謝靈頓（Donna Shillington）在針對該研究的評論中寫道，這一發(fā)現(xiàn)將大大影響我們對地球深層水循環(huán)的理解。謝靈頓指出，地殼下方的水可以促進巖漿的生成，還能充當(dāng)潤滑劑，增加地震發(fā)生幾率。

深層水循環(huán)

謝靈頓在評論中寫道，水可以儲存在礦物的晶體結(jié)構(gòu)中。當(dāng)滾燙的海洋板塊剛剛形成時，或者當(dāng)板塊潛入毗鄰板塊、發(fā)生彎折和破裂時，水都會隨之混入地殼之中。其中后一種過程名叫“俯沖”（subduction）。唯有發(fā)生地殼俯沖時，水才能滲入地殼深處和地幔中。但該研究主要作者、華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的Chen Cai和同事們在論文中指出，人們此前并不清楚這一過程會涉及多少水量，“開展此次研究之前，每個研究人員都知道，俯沖板塊會帶下去一部分海水?！盋ai在采訪中表示，“但不清楚究竟有多少水?！?

研究人員利用的數(shù)據(jù)由西太平洋馬里亞納海溝中部周圍放置的一系列地震傳感器收集。馬里亞納海溝最深處距海平面近11公里。傳感器能夠探測到地震、以及地震在地殼中來回撞擊的回聲。Cai和他的研究團隊對地震的傳播速度進行了追蹤，據(jù)他解釋，當(dāng)傳播速度下降時，就說明此處存在充滿水的巖石裂隙、或者晶體結(jié)構(gòu)中存有水的“濕潤”礦物質(zhì)。

缺失的水

Cai介紹道，他們在距地表約30公里的地殼深處觀察到了這種放慢現(xiàn)象。利用測出的地震波傳播速度，再加上該地點已知的溫度和壓力，該研究團隊計算出，該俯沖帶每300萬年帶入地殼中的水多達3×1018千克。

海水很重，1立方米的海水重量約1024千克。即便如此，被俯沖帶拖下去的水量仍然極為驚人。Cai指出，這一水量多達此前估測結(jié)果的3倍。

這也帶來了一些問題：下去的水肯定還會上來，一般會伴隨火山噴發(fā)返回地表。但此次估測的、被帶入地殼的水量遠多于火山噴發(fā)的估測水量，說明科學(xué)家在估測過程中一定有所遺漏。Cai指出，海水總量并沒有少，因此被帶入地殼和被火山噴出的水量應(yīng)當(dāng)相等才對。但兩者并不相等，說明海水在地球內(nèi)部的運動過程一定還有一些不為人知之處，Cai表示：“未來需要針對這方面開展更多研究?！?