一支来自全球超过20个国家的国际科研团队,成功从地球的地幔层——紧挨着地壳之下、占据地球内部最大部分的神秘地带——取回了一段长达1268米的岩石样本。这项发现不仅刷新了我们对地球内部构造的理解,还可能帮助科学家解开生命起源之谜,以及火山活动背后的机制。
这些岩石样本是在2023年的春天,由海洋钻探船JOIDES Resolution号执行的第399次探险“生命基石,亚特兰蒂斯海山”期间获得的。取样地点位于大西洋中脊的一处“构造窗口”,这里是地幔岩石直接暴露于海底的独特区域。大西洋中脊,这条从北极延伸至非洲南端、全长约16000公里的海底山脉,是地球上最长的山脉之一,其地质作用在于当板块分离时创造新的海底地壳。
研究团队指出,这些从地幔取回的岩石与早期地球的岩石更为相似,而非我们现在大陆上常见的岩石类型。通过对岩石的分析,科学家发现了比预期更多的熔融迹象,这表明地幔中的熔融过程比之前认为的更为广泛。熔融过程发生于地幔物质从地球深层向地表上升的过程中,对熔融过程的深入理解将有助于我们了解岩浆是如何形成,并最终导致火山爆发的。
卡迪夫大学的地质学家Johan Lissenberg教授表示:“我们去年取回这些岩石,标志着地球科学史上的一个重要里程碑,但更重要的是,它为揭示我们星球的构成和演化提供了宝贵的线索。”Lissenberg及其同事通过记录岩石的矿物组成和化学成分,开始探索地幔的真实面目。
研究还初步揭示了地幔岩石中一种叫做橄榄石的矿物质与咸海水反应的过程,这一过程产生了一系列化学反应,生成氢气和其他分子,为生命提供了能量来源。科学家推测,这可能是地球早期生命出现的关键驱动力之一。
伍兹霍尔海洋研究所的地质学家Susan Q. Lang博士说:“我们在这次探险中取回的岩石,与早期地球上的岩石更相像,而非现今大陆上的常见岩石。通过分析这些岩石,我们可以洞察到地球早期的化学和物理环境,以及它们如何为最早的生命形式提供稳定的能量来源和宜居条件。”
这项研究发表在2024年8月8日的《科学》杂志上,它不仅是地质学领域的一个重要里程碑,也为探索地球内部运作和生命起源提供了前所未有的视角。
图源:Professor Johan Lissenberg
