地球會「吃掉」海洋？海水伴隨板塊俯衝進地球內部

　　一項新研究指出，在易發地震的俯衝帶上，當地球板塊俯衝到另一板塊下方時，會把大量海水帶入地球內部。

　　新浪科技訊 北京時間12月10日消息，據國外媒體報道，《自然》期刊上發表的一篇報告稱，地球板塊俯衝到另一板塊下方時，會把大量海水帶入地球內部，這個水量多達此前預想的三倍。

　　馬里亞納海溝底部有一處易發地震的天然地殼俯衝帶，太平洋板塊在這裡俯衝到菲律賓板塊之下。利用此處地質構造，研究人員估算出了有多少海水會混入俯衝帶地表之下的岩石中。

　　哥倫比亞大學拉蒙特?多爾蒂地球觀測站的海洋地質與地質物理學研究員唐娜?謝靈頓（Donna Shillington）在針對該研究的評論中寫道，這一發現將大大影響我們對地球深層水循環的理解。謝靈頓指出，地殼下方的水可以促進岩漿的生成，還能充當潤滑劑，增加地震發生幾率。

　　深層水循環

　　謝靈頓在評論中寫道，水可以儲存在礦物的晶體結構中。當滾燙的海洋板塊剛剛形成時，或者當板塊潛入毗鄰板塊、發生彎折和破裂時，水都會隨之混入地殼之中。其中後一種過程名叫「俯衝」（subduction）。唯有發生地殼俯衝時，水才能滲入地殼深處和地幔中。但該研究主要作者、華盛頓大學聖路易斯分校的Chen Cai和同事們在論文中指出，人們此前並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，俯衝板塊會帶下去一部分海水。」Cai在採訪中表示，「但不清楚究竟有多少水。」

　　研究人員利用的數據由西太平洋馬里亞納海溝中部周圍放置的一系列地震感測器收集。馬里亞納海溝最深處距海平面近11公里。感測器能夠探測到地震、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，據他解釋，當傳播速度下降時，就說明此處存在充滿水的岩石裂隙、或者晶體結構中存有水的「濕潤」礦物質。

　　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种放慢現象。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，該俯衝帶每300萬年帶入地殼中的水多達3×10的18次方千克。

　　海水很重，1立方米的海水重量約1024千克。即便如此，被俯衝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返回地表。但此次估測的、被帶入地殼的水量遠多於火山噴發的估測水量，說明科學家在估測過程中一定有所遺漏。Cai指出，海水總量並沒有少，因此被帶入地殼和被火山噴出的水量應當相等才對。但兩者並不相等，說明海水在地球內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。」（葉子）

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