探险“失落之城”,寻找真正地幔

2024-08-12 09:48来源: 中国科学报

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  一项破纪录的海底岩石钻探行动,让科学家对地幔有了更好的了解。近日,地质学家从大西洋海底提取到一个有史以来最大的地幔样本——长达1268米的绿色大理石状岩石样本,为地壳形成过程提供了前所未有的见解。相关研究8月8日发表于《科学》。

  英国南安普顿大学海洋地质学家Rosalind Coggon说,此次探险取得的成就是一个“了不起的里程碑”。“海洋钻探提供了获取地球深层内部样本的唯一途径,而这些样本是了解地球形成和演化的关键。”

  海洋地壳是一种在海洋下而不是在大陆下的地壳,主要由致密火山岩组成,又称玄武岩。它比大陆地壳薄得多,也年轻得多,因为岩石在构造板块的运动中不断循环。

  岩浆沿着大洋中脊通过海底裂缝向上推进时,形成了玄武岩。岩浆本身起源于地幔的部分熔融过程,而地幔主要由半透明的绿色富镁矿物组成。随着地幔中的物质上升,其上的压力下降,引起一些矿物质溶化,并在岩石晶体之间形成微小的岩浆膜。

  通常只有岩浆会喷发到海底,但在一些区域,地幔岩石也会喷发到海底,并与海水相互作用,发生一种名为蛇纹石化的反应。这改变了岩石结构,使其具有大理石般的外观,并释放出包括氢在内的各种物质。

  2023年5月,美国“乔迪斯·决心号”大洋钻探船在探索一座名为亚特兰蒂斯山的海底山脉。这艘长143米的船配备了一台高62米的起重机,用于海底钻探。

  亚特兰蒂斯山位于大西洋中脊以西,船上的研究人员选择在一处被命名为“失落之城”的地点钻孔。这是山体南侧遍布热液喷口的一个地点,在那里,极端微生物以渗出的氢气为食。

  英国卡迪夫大学岩石学家Johan Lissenberg说:“我们原本计划钻探200米,因为这是人们在地幔岩石中钻探过的最深深度。”但钻探过程出乎意料顺利,速度比平时快3倍,钻出了一个长而完整的圆柱形岩芯。“所以,我们决定继续前进。”

  一个由30名科学家组成的团队在两个月时间里仔细研究了这块岩芯,对每一厘米进行记录。当他们详细检查岩石结构时,观察到其具有倾斜特征,这是岩浆从地幔中分离出来成为地壳一部分的标志。

  美国特拉华大学地球化学家Jessica Warren说,地幔岩石还夹杂着其他类型的岩石,这表明地幔-地壳边界并不像地震学数据通常显示的那样清晰。这些结果“是我们理解海洋中构造板块形成的关键”。

  不过,地球科学家担心,他们需要很长时间才能跟进更多研究,因为长达10年的“国际大洋发现计划”即将结束,“乔迪斯·决心号”也面临退役。

  “我们还没有深入真正的地幔。”对于地球科学家来说,剩下的一个巨大挑战是钻穿玄武岩层,穿过地壳和地幔之间的边界,即莫霍面。这将使他们能够接触到未与海水反应的原始地幔岩石。 (王方)

[责任编辑: 张佳兴 ]
阅读剩余全文(
为你推荐
近年来,作为民营经济重镇的福建省泉州市,以数字化转型为抓手,通过技术创新推动产业提质增效,为传统产业升级提供可持续支撑,实现“制造”向“智造”转型,激活民企发展新动能。
26
当日,由国家新闻出版署主办、重庆市人民政府承办的第三十三届全国图书交易博览会(下称“书博会”)在重庆开幕,线上线下汇集精品图书上百万种,其中新书约10万种。本届书博会以“书香中国 阅读之美”为主题,主会场设在重庆国际博览中心,同时在重庆市南岸区、大足区设分会场。
26
一场降雨后,河北省邢台市西部太行山区出现云海景观,层层云海在奇险峻秀的山峦间翻腾,群山在云海中若隐若现,宛如人间仙境,美不胜收。一场降雨后,河北省邢台市西部太行山区出现云海景观,层层云海在奇险峻秀的山峦间翻腾,群山在云海中若隐若现,宛如人间仙境,美不胜收。
25
7月23日,工作人员在贺兰山岩画遗址区内进行2025年度岩画复查(无人机照片)。贺兰山岩画记录了3000至10000年前当地远古人类的生活场景及多种图案和抽象符号,是反映我国北方先民生活状态的文化符码,为研究贺兰山地区远古时代乃至近现代生态环境和物质条件提供了珍贵资料。
25
7月24日,在河南郑州举行的上海合作组织媒体智库峰会会场,媒体记者拍摄《合乐图》民族乐器复刻展演。
25
7月23日,四川成都火车东站候车大厅客流如织。自7月1日暑运启动以来,中国铁路累计发送旅客已经突破3亿人次,日均安排加开旅客列车922列。自7月1日暑运启动以来,中国铁路累计发送旅客已经突破3亿人次,日均安排加开旅客列车922列。
24
7月23日,在西山社区党群服务中心的暑期爱心教室,孩子们在志愿者辅导下画画。暑假期间,浙江省嘉兴海宁市硖石街道西山社区党群服务中心开启暑期“爱心教室”,课程包括绘画、书法、阅读、手工以及作业辅导等。
24
7月22日至23日,2025年民体杯全国独竹漂比赛在贵州省黔东南苗族侗族自治州镇远古城举行。7月22日至23日,2025年民体杯全国独竹漂比赛在贵州省黔东南苗族侗族自治州镇远古城举行。
24
7月18日晚,意大利游客阿尔弗雷多·奇米诺(左)和朱利奥·巴尔托利在上海外滩与东方明珠合影。签证便利化政策措施有效带动大批外国游客来到中国旅游。签证便利化政策措施有效带动大批外国游客来到中国旅游。
23
7月21日至23日,2025年“火把原乡·清凉布拖”彝族传统火把节在四川省凉山彝族自治州布拖县举行。服饰展演、火把狂欢夜、朵洛荷及传统选美、传统民俗竞技比赛等一系列丰富多彩的活动,让当地彝族群众与嘉宾、游客一起欢度火把节。
23
载入更多资讯
返回
返回

点击右上角微信好友

朋友圈

点击浏览器下方“”分享微信好友Safari浏览器请点击“”按钮

点击浏览器下方“”分享QQ好友Safari浏览器请点击“”按钮