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地球正在疯狂“喝水”

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CDer:000088239
发表于 2020-2-12 01:41 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在一般人的认知当中,地球上的水除了蒸发消失和被使用之外,似乎没有其他的消耗方式了,然而最近科学家却发现,原来地球自己也会“喝”掉大量的水。


根据横跨马里亚纳海沟的地震研究,海底构造板块之间的慢速碰撞正在将水吸入地球的深处,而吸入的水量是我们此前预期的三倍多。


研究人员表示,马里亚纳海沟是世界上最深的海沟,它是太平洋板块俯冲到菲律宾板块(或细分出的马里亚纳板块)之下,随着板块缓慢汇合逐渐深入地幔而形成的。在这块区域得到的观测结果对全球水循环具有重要意义。


该研究的主要作者、来自圣路易斯华盛顿大学的陈才博士说道:“人们知道俯冲带能够吸水,但不知道能吸多少水。”



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地球是怎么“喝”水的



为了进行这项研究,科学家在马里亚纳海沟部署了19台被动式海底地震仪,附近岛屿上则设置了7台。从环境噪声到实际地震的声音,研究人员聆听这些声音超过一年。



新的地震观测描绘出了太平洋板块向马里亚纳海沟弯曲的一幅微妙画面——它解析了马里亚纳海沟的三维结构,并追踪了具有不同保水能力的岩石的相对速度。



岩石可以通过各种方式保水,板块顶部的海水沿着断层线流入地壳和上层地幔中,然后水就被困住了。



在一定的温度和压力条件下,化学反应迫使水变成含水矿物质、湿岩石等非液体形式,将水锁定在地质板块的岩石中。



与此同时,板块继续向地球的深处下行,将水带到了地幔。


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以前在马里亚纳海沟等俯冲带的研究已经注意到俯冲板块可以容纳水,但却无法确定水量和水到底能流得多深。



而根据这次地震图像显示,马里亚纳海沟的水合岩石区域在海底下方延伸了近20英里,这比科学家以前所认为的要深得多。同时,水合岩石中的含水量也会非常大。



那么地球到底“喝”了多少水?



仅对马里亚纳海沟地区来说,研究团队推测这一俯冲带每100年会将300亿吨的水拉入地壳中——这是以前计算的四倍。如果这种趋势适用于世界上其他类似的地区,那么深层地幔中的水量可能比我们想象的多三倍。



喝进去的水去了哪?



科学家们认为,地球“喝”进去的水,必定会用一种方式“吐”回来,比如通过火山喷发的形式。当火山在数百英里之外喷发时,大部分通过海沟流下去的水都会以水蒸气的形式返回到地球的大气中。



但根据新研究对水修正后的估算,地球的进水量似乎大大超过了出水量。



这意味着科学家们在估算中可能漏掉了什么。海洋中的水没有减少,意味着被拖入地壳中的水量必然与喷出的水量差不多,因此科学家尚未完全了解这些水是如何在地下流通的。



为了搞清楚这些水究竟去向何处,除了马里亚纳海沟之外,研究团队最近在阿拉斯加近海部署了一个类似的地震网络。



“我们想搞清楚根据板块弯曲时的断层类型,从一个俯冲带到另一个俯冲带的水量是否会有很大差异。在阿拉斯加和中美洲都有人提出这样的建议。但还没有人像我们在马里亚纳海沟做的那样,观察板块更深层的结构。 ”

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CDer:000360244
发表于 2020-2-12 12:37 | 显示全部楼层
从宏观上看,地球表面的水,是薄薄的一小层。如果窟窿大,真是容易吸干。
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CDer:001077715
发表于 2020-2-12 13:01 | 显示全部楼层
岩石结晶水里存有不少。
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CDer:000331308
发表于 2020-2-12 13:18 | 显示全部楼层
相当一部分和地幔里面的C-Fe反应,变成了烃类,适当条件下聚集成天然气和石油,这是石油无机生成说解释某些油气资源来源的理论
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CDer:000348431
发表于 2020-2-12 14:55 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.地球正在疯狂“喝水”

李无敌 发表于 2020-02-12 12:37:56
从宏观上看,地球表面的水,是薄薄的一小层。如果窟窿大,真是容易吸干。
然而每天有大量的冰陨石坠入地球大气层,有些专家甚至认为每分钟就有20颗平均直径十米的冰陨石落入,即每年十亿吨
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CDer:000088239
 楼主| 发表于 2020-2-12 16:48 | 显示全部楼层

RE: 地球正在疯狂“喝水”

kwzolo 发表于 2020-2-12 14:55
然而每天有大量的冰陨石坠入地球大气层,有些专家甚至认为每分钟就有20颗平均直径十米的冰陨石落入,即每年 ...

这是地球水来源的的理论之一
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CDer:000469964
发表于 2020-2-12 22:10 超大游击队员 | 显示全部楼层
很有意思的话题。
本人曾经假设过,水在地幔深处(或地核)在高压,高温下发生聚变反应。氢,氧聚变成钠,钾,氯等海水中的常见元素,放出能量形成地热。这可以完美解释地球冰川期的成因。当然,天然气,石油的无机成因说也很有意思。
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CDer:000019935
发表于 2020-2-12 22:10 | 显示全部楼层

RE: 地球正在疯狂“喝水”

paini 发表于 2020-2-12 13:18
相当一部分和地幔里面的C-Fe反应,变成了烃类,适当条件下聚集成天然气和石油,这是石油无机生成说解释某些 ...

煤炭也应该是同样来源,地下烃类物质向上运动,进入封闭的沙岩,就形成油田,因为沙岩大多是海相沉积物,造成了石油是远古生物转化的误解。烃类涌出地表,形成油湖,挥发,燃烧最后的渣渣被掩埋就是今天的煤矿。
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CDer:000088239
 楼主| 发表于 2020-2-13 00:42 | 显示全部楼层

RE: 地球正在疯狂“喝水”

mcw 发表于 2020-2-12 22:10
煤炭也应该是同样来源,地下烃类物质向上运动,进入封闭的沙岩,就形成油田,因为沙岩大多是海相沉积物, ...

燃烧后还有那么多的含碳量吗?
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CDer:000521307
发表于 2020-2-13 12:17 | 显示全部楼层
每天坠入大气层的流星,陨石也有不少水份, 几十亿年下来,那个水量非常巨大
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CDer:000019935
发表于 2020-2-14 11:29 | 显示全部楼层

RE: 地球正在疯狂“喝水”

bjnr 发表于 2020-2-13 00:42
燃烧后还有那么多的含碳量吗?

从煤矿的大小可以猜测当时石油湖的规模,燃烧时大火中心是缺氧的状态,大雨也使得燃烧不可长时间持续,高温使得挥发短链烯烃,剩余的被掩埋成为煤炭。
由于烯烃涌出地表是间歇性的,正好解析煤矿煤炭是一层一层的。
石油湖落入树木等植物,和煤炭一起被掩埋,形成化石,造就了煤炭是树木化石的假象。
树木被埋,碳元素被硅取代,形成硅化木,只有落入周围都是碳元素的环境下,树木化石仍然保留碳元素。
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CDer:000408631
发表于 2020-2-14 20:58 | 显示全部楼层

RE: 地球正在疯狂“喝水”

paini 发表于 2020-2-12 13:18
相当一部分和地幔里面的C-Fe反应,变成了烃类,适当条件下聚集成天然气和石油,这是石油无机生成说解释某些 ...

这么说石油相当于是无限量的了,能源危机是个大忽悠?
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CDer:000088239
 楼主| 发表于 2020-2-14 21:53 | 显示全部楼层

RE: 地球正在疯狂“喝水”

mcw 发表于 2020-2-14 11:29
从煤矿的大小可以猜测当时石油湖的规模,燃烧时大火中心是缺氧的状态,大雨也使得燃烧不可长时间持续,高 ...

那么煤矿里应该有向上喷涌的井道才对啊
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CDer:000088239
 楼主| 发表于 2020-2-14 21:53 | 显示全部楼层

RE: 地球正在疯狂“喝水”

wxzxf 发表于 2020-2-14 20:58
这么说石油相当于是无限量的了,能源危机是个大忽悠?

只是一种理论
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CDer:000019935
发表于 2020-2-14 23:02 | 显示全部楼层

RE: 地球正在疯狂“喝水”

bjnr 发表于 2020-2-14 21:53
那么煤矿里应该有向上喷涌的井道才对啊

一是被泥沙填埋,经过数亿年,很难分辨,二 是没有真正去考察。抚顺露天矿开采完毕倒是一个很好的标本。煤矿周围的岩石多半是含油的,也间接说明了古油湖的存在。
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CDer:000019935
发表于 2020-2-15 00:13 | 显示全部楼层

RE: 地球正在疯狂“喝水”

wxzxf 发表于 2020-2-14 20:58
这么说石油相当于是无限量的了,能源危机是个大忽悠?

还是有限的。烃类大规模涌出还是恐龙时代。现在地底涌出烃类极其罕见,南美有个沥青湖还在涌出沥青。涌出的时候正好碰到密闭的砂岩这种储油构造是很难得的。大多是浸润了岩石形成页岩油。开采成本很高。
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CDer:001077715
发表于 2020-2-15 12:01 | 显示全部楼层
水和碳在地下高温高压下反应生成碳氢化合物应当有道理。不过要富集起来能工业性开采不太容易
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