浙江
一項(xiàng)由澳大利亞阿德萊德大學(xué)地球化學(xué)家埃里克·范登堡博士率領(lǐng)的國際研究小組發(fā)現(xiàn)，西澳大利亞皮爾巴拉地區(qū)的古老火山巖顯示，早在30多億年前，地表水就已經(jīng)深入地球內(nèi)部并參與了巖漿的形成。
這一發(fā)現(xiàn)表明，當(dāng)時地球通過某種類似現(xiàn)代板塊構(gòu)造功能的機(jī)制，在表面與深層內(nèi)部之間循環(huán)水資源，從而影響了早期的火山活動與大陸演化。研究成果已發(fā)表在《自然·通訊》雜志上。
皮爾巴拉克拉通是地球上保存極為完好的一處古老地殼區(qū)域。通過對這些擁有31億年歷史的火山巖進(jìn)行化學(xué)特征分析，研究人員發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部保留了水深入地幔的痕跡。在現(xiàn)代地球中，板塊俯沖帶會將富含水分的礦物質(zhì)從地表帶入地幔，從而降低周圍巖石的熔點(diǎn)并生成巖漿。然而，由于早期地球的內(nèi)部溫度要高得多，其外殼或許無法像現(xiàn)代那樣形成堅(jiān)硬且移動的板塊，這讓科學(xué)家長期以來對當(dāng)時的地表水能否進(jìn)入地幔存有疑問。
為了解釋這一現(xiàn)象，研究團(tuán)隊(duì)提出了“滴下作用”的假設(shè)。在該機(jī)制中，較冷且含有水分的地殼部分逐漸吸收水分并變得足夠密集，導(dǎo)致它們失去穩(wěn)定性，隨后像沉重的液滴一樣向下凹陷并最終坍塌到熾熱的地幔中。這種下沉過程無需完整的大規(guī)模板塊構(gòu)造，便能將富含水分的地表巖石輸送到地球內(nèi)部。當(dāng)這些物質(zhì)進(jìn)入高溫環(huán)境后會釋放水分，進(jìn)而促進(jìn)局部熔融并產(chǎn)生上涌巖漿，最終在地表冷卻形成如今保存在皮爾巴拉的火山巖。
這項(xiàng)研究解決了關(guān)于地球內(nèi)部與表面開始物質(zhì)交換時間的長期爭議，證明了地球在嬰兒時期并未被劃分為完全隔離的表面與內(nèi)部系統(tǒng)，而是已經(jīng)存在水循環(huán)，并對早期地殼及大陸的塑造起到了關(guān)鍵作用。
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