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他们要打个3000米的洞 他们要首次打穿地球壳幔边界

2015-12-04 中国勘测联合网 勘测联合网

  12月2日,美国“决心”号钻探船停靠在斯里兰卡科伦坡的港口,来自美国、英国、中国等12个国家的30名科学家登上“决心”号,准备一同前往西南印度洋,开展打穿地球壳幔边界的第一次大洋钻探。其中,中国科学院地质与地球物理研究所刘传周研究员、同济大学海洋地质国家重点实验室周怀阳教授、课题组成员马强博士等人将全程参加。


“决心”号钻探船


  对!你没有听错,这些科学家们,正准备要首次打穿地球壳幔边界!


那地球壳幔边界是哪里?

  我们先来看看下面这张图。



  看到图中所指的“莫霍界面”了吗?那里就是这次钻探计划准备要接触到的地方。莫霍面是以地震学家莫霍洛维奇命名的地壳与地幔的分界面。在这一界面,地震波的纵波和横波传播速度明显增加。传统的理论认为:大洋下地壳由辉长岩组成,与地幔之间被莫霍面分开。

  但最新的假说认为:在慢速或超慢速扩张洋脊下方,地震波很难准确反映出下洋壳内部的岩性变化。因为,海水渗入到地幔后,与橄榄岩发生反应,橄榄岩在反 应过程中降低了地震波速,变得和下洋壳辉长岩的地震波速相近。因此,莫霍面也可能是蚀变的橄榄岩和未蚀变的橄榄岩之间的界面,而不是壳幔边界。

  所以,为了检验“在慢速、超慢速扩张脊下方的莫霍面代表了地幔的蚀变边界”的假说,科学家们开始了国际大洋发现计划的第360航次,也是名为“SloMo”计划的第一个航次。“SloMo”是“慢速扩张脊下地壳和莫霍面的性质”缩写,以显示该计划致力于在人类历史上首次钻穿壳幔边界。


科学家们要在哪里钻洞呢?

  据悉,这个人类历史上从未有过的洞,将钻在南纬32度、东经57度附近的西南印度洋中脊海域。如下图所示。


图中红色圆点处即为钻探地点,位于西南印度洋脊的Atlantis Bank


  之所以选在此处是因为这里的地壳要比其它海域的薄,断层运动、侵蚀以及来自地幔的少量岩浆使得科学家需要突破的坚硬岩石较少。另外,由于地质活动,这一区域的海床有所抬升,这意味着它离海面更近了。



  科学家表示,要钻到预定深度需要数年时间。

  第一阶段的钻探将在本月展开,一直持续到明年1月份,目标深入地壳0.9英里到1.2英里(1.5千米到2千米)。

  第二阶段,时间待定,将钻入地壳2.4英里(4千米)

  最终阶段,可能会换上日本的“地球”号钻探船,钻探深度将超过3英里(5-6千米),达到莫霍面(地壳与地幔间的不连续面)


在地球上打这么深的洞,会不会作死?

  打洞的消息一出,网友们便纷纷表示自己的担忧,钻到这么深,会不会引发一场巨大的地震或者火山爆发?或者更严重的后果呢?

  对此,科学家们表示,地壳与地幔的边界被广泛认为是海洋下的地震边界,也有一些人提出地震边界其实可能是海水通过岩石缝隙渗入地幔的最低点。这使得岩石变成了一种名为蛇纹岩的物质,过程中会产生甲烷和氢气,这是细菌在地壳深处生存的能量来源。而事实上,在地表下1.5英里处采集到的岩石样本中已经发现有生命存在了。

  所以这个项目,是希望通过钻探,能更清楚的知道地壳和地幔边界处究竟在发生什么,以及是否会有生命存在。而且科学家们也都坚持认为这个项目是安全的。既然如此,那我们大可以期待这次历史性的钻探项目,给我们带来的好消息。


来源 | 中国勘测联合网综合整理



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