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    光明日报 2016年01月01日 星期五

    科普·小博士

    地幔:最大的“地球化学储库”

    作者:张建松 《光明日报》( 2016年01月01日 06版)

        地幔堪称最大的“地球化学储库”,但迄今,人类尚未能直接从地幔取样,因此对其知之甚少。目前,“决心”号大洋钻探船正在西南印度洋中脊海域开展的大洋钻探,最终目标就是钻穿地壳,“触摸”地幔。

        上世纪六十年代以来,板块构造学说的确立,使得地球表面看似分布无序的高山深海,变得有条有理。辅之以古环境的深入研究,科学家就能把地球上看似杂乱无章的地质事件,串成一段段因果分明、环环相扣的完整历史。

        板块构造学说揭示了地球的表壳岩石圈被裂解为若干巨大的板块,坚硬的岩石圈板块“驮伏”在塑性软流圈之上,横跨地球表面发生大规模运动。板块与板块之间,或相互分离,或相互聚合,或相互平移。

        在分离处,软流圈地幔物质上涌,冷凝成新的大洋岩石圈,导致板块增生。在聚合处,大洋板块俯冲至相邻板块之下,返回地幔,导致板块消亡。板块及其相互作用激起地震和火山活动,带动大陆漂移和大洋盆地的张开与关闭,也导致了种种地质构造作用。

        迄今,科学家关于地幔结构和功能的认识,大多来源于用地震波等方式进行的地球物理测量,或对不同原因抬升、暴露出来的地幔岩石进行样品分析。1957年,美国地质学家曾提出雄心勃勃的“莫霍计划”,在地球上打一口深井,钻穿地壳,一直钻到莫霍面,取一些样品直接看看。虽然这一计划最终没有实现“莫霍孔”的目标,但提供了一种新颖直接的研究地球科学思路,并大大促进了深海钻探技术进步。目前正在执行的国际大洋发现计划正是起源于此。

        半个多世纪以来,全世界的地球科学家从未放弃过探寻莫霍面、“触摸”地幔的科学梦想。如今,在西南印度洋中脊一处名为“亚特兰蒂斯浅滩”的理想构造窗口,科学家再一次朝着科学梦想进发,正夜以继日地钻探、钻探、再钻探。

        (张建松)

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