为了获取地球内部海水吞噬速度的相关数据,研究人员在马里亚纳海沟不同深度设置了监测点。这些声呐仪器可以捕捉到地震波在这个大裂缝中的传播速度,而这些数值将成为研究海水进入地球内部速度的原始数据。

研究人员在马里亚纳海沟一共安装了19台地震仪,并在附近的岛屿上安装了7台地震仪

科学家们在收集数据后发现,地震波的传播速度在地表以下30公里的地方时明显下降。这种情况使科学家们确信,海水到达地表以下30公里处已经被地球完全吸收,并转化为储存在地球内部的形式。

打开网易新闻 查看更多图片

探沟实验

通过准确记录地震波的传播速度,科学家可以结合海底不同介质的特点,计算出海底深处地质构造的分布。最后,科研团队通过数学建模构建了马里亚纳海沟深处岩层的三维图像,并计算出地震波在不同岩层中的传播速度。

令人惊讶的是,科研得出的评价结果直接颠覆了科研团队的认知。仍有大量的水资源分布在30公里深以下的地层中,马里亚纳海沟现在正以每年超过30亿吨的速度吞水!

在此之前,科学家预测马里亚纳海沟吞噬海水的速度约为每年70亿吨。如今,科学家对海水摄入的保守估计已经达到了之前结果的4.3倍。

地球板块运动

此外,希腊的爱奥尼亚海也在大量吸取海水。这片海靠近地中海的凯法利尼亚岛。正被水底一个无底洞不断吸收着。根据观测结果,这个无底洞每天可以吸纳32000多吨海水。这种情况持续了将近1000年。

隐藏的海洋——水合岩

科学家们通过观察得出结论:在地表30公里以下仍有大量的岩层可以蓄水,这也是地震波在水下的传播速度马里亚纳海沟减速的原因之一。海底30公里处有大量的水合岩石,地球内部就是这样储存吸入的海水的。

水化是指水分子渗入岩石或土层后改变矿物内部的结晶结构,同时水分子与可溶岩层中的离子结合,最终改变矿物的化学成分和物理结构岩层中岩土的凝聚力减弱,形成水化岩,构成地下深处的含水层。

打开网易新闻 查看更多图片

水化岩石

广义上的水化是指水分子化合物的形成过程。地球上的水通过水分子与其他物质中的分子或离子的化学结合形成络合物。这样的化学变化就是水合作用。如今,这种水合岩石已经渗透到马里亚纳海沟等地下裂缝下方数十至数百公里。

水合作用等化学作用,地下深处的地幔岩石层转化为含有大量水分子的化合物。

科学家们在地幔深处发现了一种表现出高压变形的水合岩石。这种名为“灵木石”的化合物被认为是地球深处岩层过渡带的主要成分部分,即是一种分布广泛的造岩矿在地幔中。

灵木石

储存在地球内部的水

灵木石以固体化合物的形式存在。在水合作用下,矿物质元素与水分子结合形成这种物质。

地质学家认为,强烈的外部冲击是林伍德石等水合岩石形成的主要原因。板块运动产生的高温高压使矿石变形。在水分子的高速运转下,矿石最终转变为水分子含量高的新岩石。

以林伍德石为例,它是镁橄榄石经过强烈冲击后的产物。这种特殊矿石大量分布在地球表面150公里至600公里以下的地层。从地质分布来看,林伍德石位于地幔之下,地壳之上。

它的水分子含量极高。最新的研究结果表明,最靠近地表的林伍德石,每100万个矿石晶体分子中含有约2500个水分子,并且含水量会随着时间的推移而变化。随压力和温度的升高而显着升高。也就是说,越靠近地壳,林伍德石的水分子含量呈指数增长。

岩石分布

2014年3月,加拿大研究团队首次计算出林伍德石在不同深度地层的水分子含量。

这个结果终于发表在了英国的杂志《自然》上。报道称,的研究人员首次发现了一块位于地球上地幔和下地幔之间的林伍德石。在这一地区,也有大量的灵木石存在。

这个过渡带在地表以下420公里到640公里之间,混杂着大量的水合岩层。这颗林伍德石的含水量大约达到1.5%。此外,在地幔和地壳之间的这个过渡层中还存在着各种水合岩石。

根据预测,在位于地表以下400公里处的林伍德石中,每百万个矿石晶体分子中含有15,000个水分子。

打开网易新闻 查看更多图片

地幔结构、成分与储水

通过对这些含水岩层体积的计算,科学家们认为地表100公里以下的水资源总量至少是之前测量的三倍。

该地区的饮水方法

根据地质构造,地球可分为三层,即地壳、地幔和地核

已经非常接近海水开始转化为水合岩层的地幔层。地幔是地壳的中间层,一层包裹着岩浆的坚硬岩石,起始于地表以下30公里,厚度为2800公里

地幔底部是地震、火山运动等地质活动的高发地,也是地球内部高温物质交换产生的特殊通道,表面材料。

地幔的位置

地球饮用水的过程与海沟的形成方式是一致的。大洋板块的底层大多是数亿年的沉积岩。这些岩层更致密、更重。当大洋板块与大陆板块相互运动时,地理位置较低的大洋板块碰撞后会向下俯冲,进入深部地幔。被融化了。在两个板块碰撞的地方形成了沟槽。

位于圣路易斯的华盛顿大学在测量马里亚纳海沟吞水的速度之前一直在追踪一种神秘的声音。除了地震波,海底深处还有噪音。科学家们初步推测,这是板块运动产生的声音。时隔将近一年,终于弄清了这个深沉噪音的来源。原来,是海水随着板块运动被带入地幔的声音。

板块运动形成沟槽,促进海水流入。“含水层”。

水在哪?.

当然,被地球内部吞噬的海水并不会永远封存在地壳之下,而是会以各种方式重新出现在地球上。

板块碰撞时产生的俯冲带,一直在将海水输送到地球内部,也通过地质运动将水返还。

海水在俯冲带流入

“板块更新活动”和“火山活动”是地球内部与外部物质交换的两种主要方式。此外,海底热液喷口运动与水化岩层密切相关,那些尚未水化的海水将通过热液喷口运动返回海洋。热液喷口是地壳运动在海底的直接表现,多发生在脆弱或断裂的海底地壳中。1979年,美国科学家比肖夫首先在太平洋2000米以下深度发现了热液喷口。看到了海底的温泉。

它的原理和火山喷泉是一样的。储存在海底裂缝下的水,会被地幔中的熔岩层加热,最后由地壳通过海底出口返回海洋。

打开网易新闻 查看更多图片

海水循环图

要维持总水量的平衡,光靠温泉回流是不够的。海底的板块运动使大洋板块和大陆板块不断挤压碰撞。海底地壳俯冲到地幔后发生融化,使地球内部的岩浆得以更新,同时融化更多的含水岩石,释放出更多的水。

火山喷发,从某种意义上说,补充了地表以上的水分。岩浆通过火山脱离地幔,同时释放出其他物质。

数据显示,火山气体中水蒸气、二氧化碳和二氧化硫的比例很大,其中水蒸气含量达到60%以上。

火山喷发

结论

总的来说,地球一直通过物质循环保持着水的动态平衡,地球上的水不会被内部吞噬作用减少,也不会被各种物质返还方式来增加。

像马里亚纳海沟这样的大型海沟在地球上仍然广泛分布。目前的研究结果显示,20多条大型海沟仍在加速吞噬海水。这些海底裂缝横贯大西洋和太平洋,每年吸入的泥沙和海水远超人类想象。

板块之间的海沟

占71%海洋在地球上已经存在了数十亿年,今天人们对海底的探索程度还很低。对于人类来说,有95%以上的海底世界是不为人知的。

相信在不久的将来,随着科技的进步,人类将对海洋深处进行更深入的探索,最终将对地球内部有更全面的了解。