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香港中大科研團隊首次探測到地球最深處水量

时间:2021年08月17日 19:27  稿件来源:香港新聞網

  香港新聞網8月17日電  香港中文大學17日表示,該校地球系統科學課程副教授楊宏峰及其團隊,近期通過研究地球最深處——太平洋馬里亞納海溝“挑戰者深淵”附近的速度結構和地震分布特徵,首次探測到在馬里亞納海溝南部被俯衝板塊帶入地球內部的水量。由於俯衝板塊是水進入地球內部的主要通道,因此估算進入俯衝帶的水量對研究全球水和物質循環至關重要。

  近年,“挑戰者深淵”吸引無數科學家和探險者的密切關注,然而其水深達10.9公里,意味著該深度的壓力是海平面壓力的1090倍,極少有設備可以突破極端壓力,作近距離觀測。為揭開深海的奧秘,楊宏峰與國際團隊合作,對馬里亞納南段俯衝帶進行一系列多學科實驗,包括主動源和被動源海底地震儀(OBS)實驗,可測量海底震動,並用來探測地下結構。

  楊宏峰課題組博士後研究員、文章第一作者朱高華博士,利用被動源OBS數據提取地震和環境噪聲的信號,對馬里亞納海溝南部的地下結構進行了地震成像。獲得的地震速度模型顯示俯衝板片有明顯的低速異常,可延深至地幔約25公里處,數據顯示馬里亞納海溝南部俯衝板片攜帶有大量的水進入地球內部。在特定的溫度和壓力下,海水與岩石相互作用形成含水礦物,水因而被鎖入岩石中,隨著俯衝板塊進入地球內部,俯衝板塊外緣的拉張斷層為水進入地球內部提供了重要途徑。

  由於海平面一直保持相對穩定,進入地球的水通常伴隨火山爆發回到大氣層和海洋。在馬里亞納海溝中部有一系列火山,因此部分水會由此返回。然而,馬里亞納海溝南部卻沒有成熟的火山,說明俯衝板塊攜帶的水會被帶到地球的更深處,從而影響地底深處的物質成分和物質循環。

  此項研究的合作機構包括中國科學院南海海洋研究所、中國科學院地質與地球物理研究所及聖路易斯華盛頓大學,成果已於《地球物理研究通訊》上發表。(完)

【編輯:香港新闻网

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