海水进入地球内部 可能改变对全球水循环的认识

2018-11-20 20:46:24  Space Daily

海水进入地球内部 可能改变对全球水循环的认识

2018-11-20 20:46:24
来源:Space Daily
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  根据横跨马里亚纳海沟的首次地震研究,海洋地壳下板块间的慢速碰撞将水拖入地球深处的数量是先前估计的三倍以上。

根据横跨马里亚纳海沟的首次地震研究,海洋地壳下板块间的慢速碰撞将水拖入地球深处的数量是先前估计的三倍以上。

  「人们知道隐没带(subduction zones)可以把水拖曳下去,但不知道有多少水。」最近在华盛顿大学完成博士研究的Chen Cai说。Cai是11月15日出版的自然期刊(journal Nature)的第一作者。

  美国国家科学基金会海洋科学部的主任Candace Major说:「这项研究表明,被俯冲带拖曳进入地球深处的水-比之前想像的要多很多。研究结果章显了隐没带在地球水循环中的重要作用。」

  为了进行这项研究,研究人员利用部署在马里亚纳海沟各地的19部被动式海底地震仪网络以及7个岛屿上的地震仪,聆听了一年多的地球隆隆声-从环境噪声到实际地震。马里亚纳海沟是西太平洋板块隐没至马里亚纳板块下方的交界处,随着板块缓慢聚合,使得西太平洋板块下沉入地函。

  新的地震观测描绘了太平洋板块弯曲到海沟的更细致入微的画面(Cai和Wiens)-解决其三维构造,并跟踪具有不同含水能力的岩石类型的相对速度。

  板块顶部的海水沿着断层线向下延伸到地壳和上部地函中。然后海水被困住了。在一定的温度和压力条件下,化学反应迫使水变成非液体形式,如含水矿物,将水锁定在板块的岩石中。一直以来,板块继续下滑到地函深处,也将水带进来。

  对于地球上的水来说,有进也要有出。以地质时间而言,海平面皆保持相对稳定,变化不到300公尺。这意味着,在隐没带进入地球的所有水都必须以某种方式重新出现,而不是不断地堆积在地球内部。

  科学家认为,当火山爆发时,大部分在海沟下沉的水会从地球回到大气中。但根据新研究对水的修正估算,进入地球的水量似乎大大超过了水的流出量。

  「通过火山弧返回的水的估计可能非常不确定,」Wiens说,他希望这项研究能够鼓励其他研究人员重新考虑他们的模型,了解水是如何从地球中移出的。「这项研究可能会引起一些重新评价。」

责任编辑:微科普

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