国际科学家团队首次成功回收了一段来自地球地幔的长段岩石。地壳下方的这一层是地球内部的最大组成部分，因此了解它能告诉我们许多关于地球更具爆发性的特征的信息。这段近乎连续的 4,160 英尺（1,268 米）地幔岩石在 8 月 8 日发表于《科学》杂志上的一项研究中有所描述。这些岩石揭示了回收岩石中比团队最初预期的更广泛的熔融历史。
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这些岩石是从一个构造窗中回收的，构造窗是海底一个地幔岩石暴露出来的区域，位于大西洋中脊。这条沿着大西洋海底的山脊绵延 10,000 英里，从北极一直延伸到非洲南端，是地球上最长的山脉的一部分。据 NOAA 称，像这样的洋中脊在地质上非常重要，因为它们出现在形成新洋底的板块边界处，因为板块在那里分开。
该岩芯于 2023 年春季在“生命基石，亚特兰蒂斯地块”航次期间，在海洋钻探船JOIDES Resolution上被发现。该团队表示，这些岩石有望帮助解开关于地幔在地球生命起源中的作用、当部分地幔熔融时如何产生火山活动以及它如何驱动包括氢和碳在内的关键元素的全球循环等方面的奥秘。
该团队由国际海洋发现计划牵头。这个由 20 多个国家组成的国际海洋研究联盟会收集沉积岩芯。这些从海底提取的岩石、沙子和其他沉积物的圆柱形样本就像我们地球历史的时间线。自钻探岩芯以来，考察团队一直在编制地幔岩石的清单，以更好地了解它们的成分、结构和背景。
“去年我们回收了这些岩石，这是地球科学史上的一个重大成就，但更重要的是，它的价值在于地幔岩石岩芯可以告诉我们关于我们行星的构成和演化，”研究合著者、威尔士卡迪夫大学地质学家 Johan Lissenberg 在一份声明中说。“我们的研究通过记录回收岩石的矿物组成及其化学成分，开始着手研究地幔的成分。”
Lissenberg 表示，结果与他们的预期截然不同。岩石中斜方石的含量较少，镁的浓度较高。这两项结果都表明比团队预期的熔融量更高。这种熔融发生在当岩浆从地球深处上升到地表时。对这一过程的进一步分析结果可能对理解岩浆是如何形成的并导致火山活动产生影响。
“我们还发现了岩浆在地幔中传输的通道，因此我们能够追踪岩浆形成并向上输送到地球表面后的去向，”Lissenberg 说。“这很重要，因为它告诉我们地幔是如何熔融并供给火山的，特别是那些占地球火山活动绝大多数的海底火山。能够接触到这些地幔岩石，将使我们能够将火山与它们的岩浆最终来源联系起来。”
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此外，对该岩芯的早期研究还初步揭示了地幔岩石中一种丰富的矿物——橄榄石——如何与含盐的海水发生反应。这个过程会产生一系列化学反应，生成氢和其他可以为生命提供燃料的分子。科学家们认为，这可能是推动地球生命起源的关键过程之一。
“早期地球上存在的岩石与我们在这次探险中回收的岩石更为相似，而不是构成我们如今大陆的更常见岩石，”研究合著者、伍兹霍尔海洋研究所地质学家 Susan Q. Lang 在一份声明中说。“分析它们使我们能够关键地了解地球早期化学和物理环境，这些环境可能提供了稳定且有利的条件，持续地质长时间尺度，以孕育最早的生命形式。”
