馬里亞納海溝位于西太平洋,是全球海洋最深的地方,它全長約2550千米,平均寬度70千米左右。這條海溝呈弧形狀,就像一條巨大的裂縫鑲嵌在海底,最新實測深度10994米,這是什么概念呢?如果把珠穆朗瑪峰放到海溝里,海平面都漏不出峰頂!
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除了它的深度驚人以外,馬里亞納海溝還猶如一個深淵巨口,據估算每年約有30億噸的海水會被其吞掉。并且這一現象已經持續了上百萬年之久,如此驚人的水量,它們究竟流向了哪里呢?
首先,我們先看一下馬里亞納海溝的位置,它位于太平洋板塊和菲律賓板塊的交界地帶,太平洋板塊與相鄰板塊相互移動、碰撞結合,在碰撞過程中,由于太平洋板塊密度較大,當它遇到密度較小的板塊時,就會因為重力作用向下沉。
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而馬里亞納海溝正位于板塊俯沖的關鍵地帶,它本身也是由于板塊俯沖作用形成的。太平洋板塊正以7-8厘米/年速度俯沖,這種強烈的地質活動會使得海溝不斷加深,但也正是隨著板塊俯沖的過程,海水也在不斷的隨著板塊下潛。
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在俯沖過程中,深度增加,地球內部的溫度和壓強也會不斷上升。當海水深入地殼后,在高溫高壓的極端環境下會與周圍的巖石發生化學反應。海水通過化學反應變成非液態的蛇紋巖等含水礦物。這個過程叫做蛇紋石化,大約每立方米橄欖巖,可結合200升水。原本自由流動的水,搖身一變變成了地球,內部巖石結構的一部分,就像被大地“封印”了一般。
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除此之外,部分海水也融入了地球內部的熱循環體系。在地球內部熾熱的核心區域附近,海水受熱蒸發,變成了水汽。這些水汽憑借著地殼運動帶來的動力,不斷地沿著巖石的縫隙和通道緩緩上升。
或許很多人都認為火山只有陸地上才有,實際上,馬里亞納海溝附近也有許多海底火山。在海溝附近,地震頻繁發生,重要的是它也是火山活動活躍的區域,這些水汽最終會隨著火山噴發重新回到大氣中,之后經歷一系列的氣象過程,又以降水的形式降到了地面,落入海洋之中,這也就完成了一次水循環。雖然這個過程較為緩慢,但它一直在默默進行著,也一直在幫助地球保持一種自然的平衡。
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通過對地質進行檢測,科學家們發現有許多"地下河流",這些海水能夠通過巖石孔隙緩慢遷移,雖然滲透的速度每年只有幾厘米,但是隨著板塊運動從裂縫中滲透下去的海水,能夠直接通向其它海域,使得從裂縫滲透下去的海水能夠繼續流動,重新回歸海洋。這種看似吞噬的現象,實則是地球最宏大的水循環泵。
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據研究發現,馬里亞納海溝吞噬的海水,有大部分進入地下后與地下水混合,最終以地下水的形式進入海洋深處,這也間接解釋了雖然每年馬里亞納海溝吞噬了那么多海水,但海平面卻沒有下降。直接原因則是每年30億噸的海水還是太少了,只能造成相當于全球海平面0.08毫米的變化,與此同時,冰川融化導致的海平面上升每年都有 2.8 毫米,因此就更看不出來海平面有明顯下降了。
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海水的俯沖與遷移,就好像我們人類的血液循環一樣,在地球的物質循環和能量平衡中扮演著非常重要的角色,每時每刻都影響著地球內部的溫度分布、巖石的物理化學性質以及礦物質之間的循環轉化。
每一滴被馬里亞納海溝吞噬掉的水,都在對地球的演化做出貢獻。同時這也揭示了地球是一個復雜又精細的系統,其內部各個圈層之間都存在著千絲萬縷的聯系。
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