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(zhǎng)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(shí)測(cè)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(gè)深淵巨口,據(jù)估算每年約有30億噸的海水會(huì)被其吞掉。并且這一現(xiàn)象已經(jīng)持續(xù)了上百萬(wàn)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(dòng)、碰撞結(jié)合,在碰撞過(guò)程中,由于太平洋板塊密度較大,當(dāng)它遇到密度較小的板塊時(shí),就會(huì)因?yàn)橹亓ψ饔孟蛳鲁痢?/p>
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而馬里亞納海溝正位于板塊俯沖的關(guān)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(qiáng)烈的地質(zhì)活動(dòng)會(huì)使得海溝不斷加深,但也正是隨著板塊俯沖的過(guò)程,海水也在不斷的隨著板塊下潛。
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在俯沖過(guò)程中,深度增加,地球內(nèi)部的溫度和壓強(qiáng)也會(huì)不斷上升。當(dāng)海水深入地殼后,在高溫高壓的極端環(huán)境下會(huì)與周圍的巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。海水通過(guò)化學(xué)反應(yīng)變成非液態(tài)的蛇紋巖等含水礦物。這個(gè)過(guò)程叫做蛇紋石化,大約每立方米橄欖巖,可結(jié)合200升水。原本自由流動(dòng)的水,搖身一變變成了地球,內(nèi)部巖石結(jié)構(gòu)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(nèi)部的熱循環(huán)體系。在地球內(nèi)部熾熱的核心區(qū)域附近,海水受熱蒸發(fā),變成了水汽。這些水汽憑借著地殼運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的動(dòng)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(rèn)為火山只有陸地上才有,實(shí)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(fā)生,重要的是它也是火山活動(dòng)活躍的區(qū)域,這些水汽最終會(huì)隨著火山噴發(fā)重新回到大氣中,之后經(jīng)歷一系列的氣象過(guò)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(huán)。雖然這個(gè)過(guò)程較為緩慢,但它一直在默默進(jìn)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(guò)對(duì)地質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)有許多"地下河流",這些海水能夠通過(guò)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(yùn)動(dòng)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(xù)流動(dòng),重新回歸海洋。這種看似吞噬的現(xiàn)象,實(shí)則是地球最宏大的水循環(huán)泵。
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據(jù)研究發(fā)現(xiàn),馬里亞納海溝吞噬的海水,有大部分進(jìn)入地下后與地下水混合,最終以地下水的形式進(jìn)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(méi)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(dāng)于全球海平面0.08毫米的變化,與此同時(shí),冰川融化導(dǎo)致的海平面上升每年都有 2.8 毫米,因此就更看不出來(lái)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?nèi)祟惖难貉h(huán)一樣,在地球的物質(zhì)循環(huán)和能量平衡中扮演著非常重要的角色,每時(shí)每刻都影響著地球內(nèi)部的溫度分布、巖石的物理化學(xué)性質(zhì)以及礦物質(zhì)之間的循環(huán)轉(zhuǎn)化。
每一滴被馬里亞納海溝吞噬掉的水,都在對(duì)地球的演化做出貢獻(xiàn)。同時(shí)這也揭示了地球是一個(gè)復(fù)雜又精細(xì)的系統(tǒng),其內(nèi)部各個(gè)圈層之間都存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。
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