地質學家從地函鑽進稀有岩石1200米
地質學家鑽探到的地函物質比以往任何時候都要深–超過四分之三英里(1.2 公里)。這些樣本讓我們得以一窺通常無法觸及的深層世界的地質甚至生命。
地函佔地球內部的大部分,在地殼和地核之間橫跨數千公里。地函被描述為具有焦糖的稠度,是一種鬆軟的半固體,其中的礦物成分與我們在地表看到的不同。
問題是,直接研究地函非常困難,因為它通常位於大約25 英里(40 公里)的岩殼之下。值得慶幸的是,有些地區的地殼要薄得多,地函物質可以一直到達地表。新的岩芯就是從這樣的地方鑽出來的。
一個國際科學家小組前往大西洋中脊,這是北大西洋海底的一道鴻溝,是歐亞板塊與北美板塊緩慢分離時形成的。在這裡,被稱為橄欖岩的地函岩石向上滲出,到達海底。
現在,我們有了有史以來收集到的最大樣本。研究團隊在橄欖岩中鑽探了驚人的4160英尺(1268公尺),回收了71%的岩石。相比之下,先前的記錄深度僅為659 英尺(201 公尺)。
從海底鑽取的蛇紋石化橄欖岩岩芯樣本約翰-利森伯格(Johan Lissenberg)
樣本是由研究船”JOIDES Resolution”號採集的,該船使用起重機鑽進了大西洋中脊附近一個名為”亞特蘭蒂斯丘”的水下山脈。科學家原本只計劃採集與之前記錄相同數量的樣本,但他們發現這項工作出乎意料地簡單,而且比預期的要快得多,因此他們基本上在整個考察期間都在不停地鑽探。
船上的一個由30 名科學家組成的小組對採集到的樣本進行了分析。橄欖岩並不是原始的地函物質–岩石與海水發生了廣泛的相互作用,變得”蛇化”,質地看起來像蛇皮。橄欖岩中還夾雜著一系列其他類型的岩石,顯示地殼和地函之間的邊界可能並不像科學家想像的那麼明確。
研究人員戈登-索薩姆和約翰-利森伯格在研究地函岩芯樣本萊斯利-安德森
這項研究也並非純粹的地質學研究。研究小組也收集了生活在樣本不同部分的微生物樣本,目的是研究產生氫和其他分子的化學反應,這些分子是生命在地函中繁衍生息所必需的。
“這項研究的作者戈登-索薩姆教授說:”我們將利用這些樣本來研究這個深層地下海洋生態系統中生命的極限,提高我們對其起源的認識,並幫助確定地球以外生命的潛力。鎳是氫化酶所必需的,氫化酶是讓這些古老細菌在這些極端環境中使用氫的關鍵酶,因此我們目前正在透過地函岩石追蹤這種酶。 “
這項研究發表在《科學》雜誌。