摘要:你肯定听过“地下水资源”这个词,咱平时打井取水,那挖个几十米百来米深就了不得了。但要是有人跟你说,往脚底下再钻个几百公里,那儿可能躺着一个比地表所有海洋加起来还庞大的“巨型水库”,你是不是觉得这脑洞开得比锅盖还大?
你肯定听过“地下水资源”这个词,咱平时打井取水,那挖个几十米百来米深就了不得了。但要是有人跟你说,往脚底下再钻个几百公里,那儿可能躺着一个比地表所有海洋加起来还庞大的“巨型水库”,你是不是觉得这脑洞开得比锅盖还大?
这事儿得从一种特殊的石头说起,在地球深处,大概地下四百到六百公里那片地方,温度高、压力大,环境那叫一个苛刻。
那里有一种名叫“林伍德石”的矿物,这家伙有个看家本领,就是它的晶体结构像个超级能“吸水”的海绵,能在极端条件下锁住大量的水分子。
注意这里说的“水”,可不是咱们想象中哗哗流淌的液体,而是被死死“锁”在矿物晶体结构里的水,学术上叫“结构水”。
你可以把它想象成石头“骨子里”自带的水分,早在二十世纪六七十年代,科学家们就在实验室里合成了林伍德石,并发现了它这个非凡的储水能力。但问题是,自然界里到底有没有足够多的林伍德石?它又真的能存下那么多水吗?
转机出现在二十一世纪初,尤其是2008年那阵儿,一个研究团队在巴西发现了一颗非常特别的钻石,它是在地下深部形成,然后被火山活动像坐电梯一样快速带到地表的。在这颗钻石内部,他们竟然发现了微小的林伍德石包裹体。
这可是个实打实的证据,证明林伍德石不仅实验室能造,地球深部确实天然存在。这一发现好比是找到了深藏地下的“矿物间谍”,为我们传递了来自地球深处的秘密情报。
紧接着在2014年,另一个研究团队通过分析地震波在地球内部传播速度的变化,发现在地下约410公里到660公里之间的区域,地震波传播出现了一些异常减速的现象。
这种减速,恰好与含有大量水的林伍德石等矿物的理论模型预测相吻合。这两项研究搁到一块儿,就像拼图找到了关键的两块,让“地下深层储水”的假说一下子有了底气。
科学家们据此估算,仅仅是地幔过渡带(就是地下410到660公里那一层)可能含有的水,其总量就非常可观,甚至有可能与地表所有海洋的总水量相媲美,或者更多。
你看这水不是以液态海洋的形式存在,而是像“腌”在石头里一样,分散储存在浩瀚的矿物晶格中。
你可能会问,就算地球肚子里“腌”着这么多水,它跟咱们地表有啥关系?难不成还能抽出来用?嘿,关系可大了去了,虽然直接抽水是天方夜谭。这些深藏地下的水,很可能是驱动地球表面许多宏大地质过程的关键“幕后推手”。
比如它可能深刻影响着地幔的对流,地幔对流就像是地球内部的一台巨型“发动机”,驱动着板块运动。水分子掺和进去,能降低岩石的熔点,让部分熔融更容易发生,从而改变地幔的黏稠度和流动方式。
这就好比和面时加水,面团的软硬和可塑性立马就变了。板块运动又是啥?它就是大陆漂移、山脉隆起、地震火山这些“大动静”的根本原因。所以深部水或许正是那个调节地球“心跳”节奏的重要角色。
另外关于地球上浩瀚海洋的水到底是从哪儿来的,科学界一直有争论。主流观点认为,水主要是早期地球通过彗星或小行星撞击“送货上门”的。
但深部水库假说提供了一个新思路,也许有一部分水,是打地球形成之初就被“封印”在了内部,随着数十亿年的地质演化,通过火山活动等形式,被慢慢地“释放”到地表,逐渐积累成了今天的海洋。
这就像一个超长周期的水循环,地球内部的水库可能既是“储水罐”,也在某种程度上扮演着“补给源”的角色。
科学探索永无止境,目前关于地球深处是否存在如此巨量的水,以及其具体分布和形式,科学家们仍在继续收集证据,争论也在进行中。
直接钻探到地下几百公里去亲眼看看,以人类目前的技术还做不到,我们主要还是依靠地震波、地磁、高温高压实验以及那些幸运地被带到地表的深部岩石样本等间接手段来窥探这个神秘的世界。
每一次新的发现,都可能让我们对脚下这颗星球的认知刷新一遍。这个假说本身就充满了震撼力,地球不是一个简单的“实心球”,而是一个充满活力、内部结构复杂且各层之间存在着深刻联系的动态系统。
在地表我们能看到的山川湖海、风云变幻,其根源可能深植于地幔深处那些我们看不见摸不着的矿物的微妙变化之中。聊到这吧,下次接着聊。
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来源:向航说
