研究人员从地球地幔中提取了迄今为止最深的岩石样本

科学家利用海洋钻探船在地球地幔岩石中挖出了迄今为止最深的洞 - 深入大西洋海床以下 4,160 英尺(1,268 米) - 并获取了一个大样本，为了解地球上体积最大的地层提供了线索。

研究人员周四表示，圆柱形岩芯样本有助于深入了解地幔上部的成分，以及这种岩石在一定温度下与海水相互作用时发生的化学过程。他们表示，这些过程可能为数十亿年前地球上生命的出现奠定了基础。

地幔占地球体积的 80% 以上，是夹在地球外壳和炽热地核之间的一层硅酸盐岩。地幔岩一般是无法接近的，除非它们暴露在构成地球表面的缓慢移动的大陆大小板块之间的海底。

其中一个地方就是亚特兰蒂斯地块，这是一座海底山脉，地幔岩暴露在海底。它位于大西洋中部，就在广阔的大西洋中脊西侧，大西洋中脊是北美板块与欧亚板块和非洲板块之间的边界。

2023 年 4 月至 6 月，研究人员利用 JOIDES Resolution 号船上的设备，对深达海面约 2,800 英尺(850 米)的地幔岩石进行了钻探。他们从钻孔中回收的岩心样本占岩石总长度的 70% 以上，长度达 2,907 英尺(886 米)。

“这次发现打破了以往的记录，因为之前钻探地幔岩石的尝试一直很困难，穿透深度不超过 200 米(656 英尺)，而且岩石的回收率相对较低。相比之下，我们穿透了 1,268 米，回收了大片连续的地幔岩石，”威尔士卡迪夫大学的地质学家 Johan Lissenberg 说道，他是发表在《科学》杂志上的这项研究的主要作者。

利森伯格补充道：“此前，我们的研究范围主要局限于从海底挖掘出的地幔样本。”

岩心样本的直径约为 2-1/2 英寸(6.5 厘米)。

英国利兹大学地质学家、研究报告合著者安德鲁·麦凯格说：“我们在钻洞时确实遇到了不少困难。”

麦凯格说，研究人员在洞的最上部添加了一个钢筋混凝土圆柱体衬里，“然后钻得出乎意料地容易。”

他们记录了岩心样本中一种叫做橄榄石的矿物在不同温度下与海水的反应情况。

“海水与海底或海底附近的地幔岩石发生反应，释放出氢气，氢气又会形成甲烷等化合物，而甲烷正是微生物生命的基础。这是地球生命起源的假说之一，”利森伯格说。

“我们对地幔岩石的回收使我们能够详细研究这些反应在各种温度下的情况，并将其与我们的微生物学家对岩石中微生物的数量和类型以及微生物在海底的深度所做的观察联系起来，”利森伯格补充道。

钻探地点位于失落之城热液区附近，这是一片海底热液喷口区域，喷出过热水。岩心样本被认为是失落之城热液喷口下方地幔岩的代表。

麦凯格说：“关于地球生命起源的一种假设是，生命可能发生在类似于失落之城的环境中。”

岩心样本仍在分析中。研究人员对其成分做出了一些初步发现，并记录了比预期更广泛的熔化历史——熔岩。