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  北京时间12月9日消息,据英国广播公司(BBC)报道,本周科学家们将在印度洋海底钻孔,试图首次从地球最深处地幔里获得岩石样本。在这个过程中,研究人员希望可以证实他们有关地壳组成材料的猜想。

  项目合作负责人、英国卡迪夫大学的地质学家克里斯·麦克劳德(Chris MacLeod)教授表示,钻孔至海底地下5.5千米深处可能需要花费几年时间,这还不包括决心号(Joides Resolution)钻探船与海底之间700米的水深。“总的来说,我们认为需要进行三次探险,” 麦克劳德说道。“这一项目已经获批,我们也获得了最初两个月调查的资金资助。但我们可能至少需要到2020年才能完成这项任务。”

  在此之前科学家们也曾尝试钻入地球地幔,但都以失败告终。然而,最新的这次钻探进展或可能顺利一些,因为断层和侵蚀已经导致目标钻场、位于印度洋西南印度洋脊的亚特兰蒂斯岸(Atlantis bank,)的地壳变薄。

  由国际大洋发现计划(International Ocean Discovery Program,简称IODP)赞助的这一项目将为科学家们提供接触原始、未被改变的橄榄岩的机会,这类岩石富含橄榄石矿物质,它组成了地球内部的大量材料。

  随着钻探船逐渐挖掘至地下深处,科学家们也想要测试有关地球是如何构建和组成的现有模型,麦克劳德教授尤其想要探测所谓的莫霍面边界,后者因其 “不连续性” 闻名——地球地震波的传播在此边界忽然改变速度。教科书上的解释是,莫霍面标志着地壳和地幔的分界线:也就是人们熟悉的表面火成岩,例如花岗岩石、玄武岩与辉长岩与内部橄榄岩的分界线。然而,麦克劳德怀疑这种不连续性或可能发生在某些地球深处,在那里水渗透入橄榄岩,从而产生另外一种名为蛇纹岩的不同岩石。

  考虑到这种材料的地震特征与地壳火成岩的基本相同,因此科学家们几乎无法区分两者——他们只能够在海底和无掺杂杂质的地幔上方几百米处之间进行钻探和采样。如果被证实是正确的,那么对莫霍面更精密的描述将对我们理解地球是如何组成的产生一系列深远的影响。

  首先,这意味着火成海洋地壳的厚度和结构比之前预想的更加多变。“莫霍面在整个海洋盆地比较统一,因为每个人都假定海洋地壳是均匀统一的,继而推测它非常简单。” 麦克劳德解释道。“但是如果我们的猜测是正确的,那么这将改变一切。如果莫霍面边界其实是一个因为水渗透入地幔而被改变的边界,那么这意味着我们对海洋地壳的理解其实非常有限。”

  而这或可能提供有关地球上生命的意义深远的信息,因为产生蛇纹岩的过程极大的吸引着微生物。橄榄岩的橄榄石矿物质在与水接触而发生改变的过程中会产生氢气和甲烷,而单细胞微生物可以利用这些气体进行新陈代谢,如果蛇纹岩的存在其实比现有模型假设的更加普遍,那么这意味着对地球内部发生的生物过程规模的评估也被极大的低估了。

  “如果地球深处的确存在大量蛇纹岩,那真的无法预料它里面包含了多少微生物。” 麦克劳德说道。本周二IODP探险360小组在斯里兰卡科伦坡登上了决心号钻探船,本周钻探船将出海。由于在此之前已经对亚特兰蒂斯岸进行了钻探,且科学家非常熟悉它的环境条件,因此预计第一次出海一切将进展非常迅速,科学家将在海底下方1.3千米深处开凿第一个钻孔。

  假设一切进行顺利,预计2018年将进一步钻深这个钻孔,不过这将取决于资金资助以及像决心号这样的钻探船的可用性。