钻探地幔揭示了海洋岩石的意想不到的成分
科学家们在第 399 次探险中从地幔中发现了 1,268 米的岩石，这是在大西洋中脊进行的连续钻探的世界纪录。这项壮举是由卡迪夫大学的约翰·利森伯格教授领导的，发生在这个深层非常接近海底的区域。研究结果发表在《科学》杂志上，为理解地球内部结构开辟了新方法。
这一发现带来的数据与之前的预测相矛盾。从亚特兰蒂斯地块采集的样本显示，辉石比科学模型预测的要少，而镁却比科学模型预测的要多，这表明该地区的地幔经历了比想象中更剧烈的融化。这种意想不到的成分为全球范围内的火山过程和岩浆形成提供了重要线索。
关于矿物成分的启示
研究人员分析了从海底带出的岩石的详细矿物学。利森伯格教授解释说，这项研究记录了样品的矿物成分和化学成分。岩石中确定的路线揭示了岩浆到达地表的路径，为火山喷发机制提供了新的解释，特别是那些发生在海底的火山喷发，这是全球大部分火山活动的原因。
地幔位于地壳下方，是一条广阔的半固态岩石带，其流动速度达数百万年。这种运动为构造板块提供能量，从而产生地震和火山。对岩石样本的分析揭示了不断改变地球内部结构的复杂地质过程。
超过一公里的连续钻探提出了重大的技术挑战。此次探险中使用的 JOIDES Resolution 号船配备了尖端技术，可以在不影响其结构完整性的情况下提取样本。这种方法使科学家能够检查岩层的自然序列，这对于了解地幔的地质历史至关重要。
原始生命出现的线索
地幔岩石蕴藏着有关早期地球上生命如何出现的信息。回收样品中富含矿物橄榄石，它与海水反应产生氢气和其他简单的有机分子。这些物质被认为是地球上第一个生物体形成的重要成分。
伍兹霍尔海洋研究所的研究员苏珊·Q·朗（Susan Q. Lang）强调，早期地球上存在的岩石与这次探险中收集的样本比与当今形成大陆的更常见的岩石更相似。这一发现表明，了解地幔的组成可以为了解生命出现所需的条件提供有价值的见解。
橄榄石和海水之间的反应机制产生的化学能可以为第一个生物体提供燃料。对这些反应的持续研究使科学家能够重建地球最早时期的宜居情景。因此，对地幔的探索成为天体生物学和寻找其他星球生命的基本工具。
Leia Também
对海底火山活动和构造的影响
研究表明，海底火山活动遵循与大陆火山中观察到的不同模式。当地幔岩石从海底喷发时，会经历独特的岩浆分异过程。样品中辉石丰度的变化表明该地区的岩浆经历了与预测不同的矿物分馏。
- 样品中橄榄石矿物含量高
- 地幔融化比之前的估计更加剧烈
- 岩石结构中记录的岩浆路线
- 全球主导的海底火山过程
- 产生简单有机分子的化学反应
进行钻探的大西洋中脊代表着一个构造板块扩张的区域。在这个地区，炽热的地幔不断上升，与海水接触冷却并形成新的洋壳。 Understanding the actual composition of the material emerging from these zones allows us to refine models of crustal dynamics and thermal energy flows within the Earth.
了解地球各层的进展
地壳是最表层的一层，由较轻、较冷的岩石组成。在它下面，地幔构成了行星体积的最大部分。在中央核心，铁和镍等重金属形成固体和液体结构。钻探地幔提供了有关这一基本转变的直接数据。
之前的钻探探险已经达到了类似的深度，但连续深入地幔岩石 1,268 米，树立了卓越技术的新标准。科学家们设法在提取、运输和储存过程中保持样品完好无损，保留了原始的矿物结构。这种保存对于后来揭示意想不到的成分的分析至关重要。
JOIDES Resolution 船上使用的技术将探测与温度和压力控制结合在一起。该设备使研究人员能够在极端压力和高温需要专门协议的深度收集样本。这些技术进步为未来更深入地幔的探险开辟了前景。
