前言
說到海底最深處，很多人會想到海溝。沒錯，海溝正是地區上已知的海洋最深處，地球上的最深的海溝是
馬裡亞納海溝
，它的形成歷史超過了
6000萬年
，也是海洋中最古老的海溝之一。
對於患有深海恐懼症的人來說，海溝絕對是極其可怕的地方。在這種海底地形裡，沒有光亮，可見度為零，海水帶來的壓強極高，同時低溫低含氧量的環境也使得這裡只有極少數的極端生物生存。
馬裡亞納海溝深度在
1萬米以下
，位於菲律賓東北部的太平洋中，是目前地球上探測出的最深的海底裂縫。它全長為
2500公里
，平均寬度為
71公里
。
馬裡亞納海溝
2020年11月10日，由中國自主研發的深海潛水器“
奮鬥者號”
成功下潛到馬裡亞納海溝底部，將這一海溝的準確深度定位在了
10909米
。
這樣的海底裂縫在各大洋中還有廣泛分佈，它們的形成與板塊運動密不可分。一般來說，
海溝在地質構造中屬於板塊俯衝地帶，地質活動頻繁且劇烈。
這些海溝常成為火山運動中岩漿爆發時的出口，對於塑造海底地形有重要的作用。
如今，海溝的一類“奇怪行為”引起了地質學家們的注意，原來，地球正在透過這些海底裂縫將大量的海水吸入地球內部，透過海洋地質科學家們的深入研究，地球深處的神秘面紗正在被揭下。
馬裡亞納海溝在吞噬海水
吞噬巨獸——馬裡亞納海溝
2018年11月14日，《Nature》雜誌上刊登了一篇來自美國聖路易斯華盛頓大學的論文，來自該大學的科研團隊在報告中揭露了馬裡亞納海溝這個海底大裂縫的奇怪行為。
團隊成員詹寧斯·勒夫教授表示：
“位於地球海洋最深處的馬裡亞納海溝正在以驚人的速度吞入海水，這一速度超出科學家預計的4倍之多，初步估計每百萬年能吞噬3000萬噸海水以上。這片由板塊運動形成的海底俯衝帶吸入的海水量實在超出了我們的預料。”
聖路易斯華盛頓大學的科學家釋出的論文
詹寧斯教授所在的團隊自2015年起就開始在馬裡亞納海溝展開科研工作，它們的工作內容主要是
測試海水在進入地球內部時的速度。
為了獲取有關地球內部吞入海水速度的相關資料，研究人員在馬裡亞納海溝不同深處安裝了
監測點
，這些聲吶儀器可以
捕捉到地震波在這條大裂縫中的傳播速度
，而這些數值將成為研究海水進入地球內部速度的原始資料。
研究人員在馬裡亞納海溝中共安裝了
19個
地震波探測儀，並在附近島嶼安裝了
7個地震儀
。
在進行資料彙總後科學家們發現，地震波在地表下
30公里
左右的地方傳播速度明顯下降，這種情況讓科學家堅信，
海水在到達在地表下30公里的地方時已經徹底被地球吸入，並轉變形式在地球內部儲存了起來。
檢測海溝實驗
透過對地震波傳播速度的精確記錄，
科學家們可以結合海底不同介質的特性推算出海底深處地質結構的分佈。
最終，科研團隊
透過數學建模構建出了馬裡亞納海溝深處岩層的三維影象，並演算出了地震波在不同岩層中的傳播速度。
令人感到驚訝的是，科學演算得出的評估結果直接顛覆了科研團隊的認知。
在30公里以下的深度地層中，還有大量水資源的分佈，而馬裡亞納海溝現在吞噬水的速度達到了每年30億噸以上！
在此之前，科學家預測馬裡亞納海溝吞入海水的速度為每年
7億噸
左右，這是根據馬裡亞納海溝所在的大洋洲板塊運動過程得出的結論。而如今，科學家保守估計的海水吞入量已經達到了之前結果的
4.3倍
。
地球板塊運動
此外，位於希臘的愛奧尼亞海域也正在大量地吸入海水，這片海域在地中海地區的克法利尼亞島附近，科學家表示，這片海域中的海水正在不斷地被水底的一處深不見底的洞口吸納，根據觀測結果來看，這個無底洞每天可以吸入超過
3.2萬噸海水
，這樣的狀況已經持續了近
1000年。
隱藏海洋——水合岩石
科學家透過觀測得出結論：
在30公里的地表下，還存在大量能儲存水的岩層，這也是地震波在馬裡亞納海溝下傳播速度放緩的原因之一
。在海底下方30公里的地方存在著大量的
水合岩石，
這也是地球內部將吸入的海水儲存起來的方式。
水化作用是指水分子在對岩石或土層進行滲透後改變了礦物內部的結晶結構，同時水分子與可溶性岩層中的離子進行結合，最終改變了岩石的化學成分和物理結構，使得岩層中岩土的內聚力減弱，形成了水化岩石，這樣的岩石構成了地底深處的含水層。
水合岩石
廣義上的水合作用是指水分子化合物的形成過程
。地球上的水透過水分子與其他物質中分子或離子產生化合作用後形成複合物，這樣的化學變化就是
水合
。如今，這樣的的水合岩石已經深入到馬裡亞納海溝等地底裂縫下幾十到上百公里的地方。
在水化作用這樣的化學作用下，
地底深處的地幔岩層會轉化為含有大量水分子的化合物。
科學家曾在地幔深處發現一種呈現出高壓變形的水合岩石，這種名叫“
林伍德石
”的化合物被視作地球深處岩層過渡帶中的主要構成部分，也就是說，
它是一種造巖礦石，在地幔中有著廣泛的分佈。
林伍德石
被儲存在地球內部的水
林伍德石的存在形式是固態的化合物，在水合作用下，礦元素與水分子結合生成了這種物質。
地質學家認為，強大的外力衝擊是林伍德石等水合岩石形成的主要原因
。板塊運動產生的高溫高壓使得礦石產生形變，水分子高速運作下，礦石最終轉化為了高水分子含量的新岩石。
以林伍德石為例，它就是
鎂鐵橄欖石受到強烈衝擊後的產物。
這類特殊礦石大量分佈在地表
150公里到600公里
以下的地層中，從地質分佈的角度來看，林伍德石位於地幔以下，在地殼上方。
它的水分子含量極高，最新的研究結果顯示，離地表最近的林伍德石
每100萬個礦石晶體分子中約含有2500個水分子
，且含水量會隨著壓強和溫度的提升而大幅度提升。換而言之，在距離地殼越近的地方，林伍德石的水分子含量會呈指數化增長。
岩石分佈
2014年3月份，來自加拿大的研究團隊首次對林伍德石在不同深度地層環境中的水分子含量進行了測算。
這一結果最終被刊登在英國《自然》雜誌上，報告顯示，
科研人員首次發現了一塊位於地球上地幔和下地幔之間的林伍德石，在這片區域內，還存在著大量的林伍德石。
這片過渡帶在地表下
420公里到640公里
之間，其中夾雜著大量的水合岩層。這塊林伍德石的含水量達到
1.5%
左右，除此之外，在地幔與地殼之間的這片過渡層中還有種類繁多的水合岩石。
根據預測，在地表以下
400公里
處的林伍德石中，
每100萬個礦石晶體分子中含有15000個水分子。
地幔結構、組成以及水儲量
透過對這些水合岩層體積的測算，科學家認為地表100公里以下的水資源總量至少是之前測算量的3倍以上。
地區如何喝水
按照地質結構來區分，可以將地球區分為三層，分別是
地殼、地幔和地核
。
在海水開始轉化為水合岩層的地方已經非常接近地幔層。地幔是地殼地球的中間層，這是一層包裹著岩漿的固體岩層，開始於
地表以下30公里，厚度為2800公里
。
地幔的最底部是
地震、火山運動
等地質活動的高發地，也是地球內部的高溫物質和地表物質交換所產生的特殊通道。
地幔的位置
地球喝水的過程和海溝形成的方式一致
。海洋板塊的最底層多為上億年的沉積岩，這些岩層密度大、質量更大，海洋板塊與大陸板塊在相互運動時，地理位置低的海洋板塊在碰撞後就會向下俯衝，進入地幔深處被熔化。
在兩大板塊發生碰撞的地方就形成了海溝。
在美國聖路易斯華盛頓大學的科研團隊測得馬裡亞納海溝吞入海水的速度之前，他們在對一種神秘的聲音進行跟蹤。在地震波以外，海底深處還存在著噪音，科學家初步推測這是
板塊運動時產生的聲音。
在持續了近一年時間後，這種低沉的噪音的來源終於被弄清，原來，
這是海水在跟隨板塊運動被帶入地幔的聲音
。
板塊運動形成海溝，促進海水流入
在太平洋板塊向亞歐大陸板塊俯衝時，海水充當了“潤滑劑”的角色，同時也被帶入了地幔深處，形成了地幔深處的“含水層”。
水到底去哪兒了
地球內部大量的水合物發現證實了“
隱藏海洋
”的存在，
部分海水透過水合作用轉變形式留存在了地球內部。
當然，地球內部吞噬的海水不會永遠封存在地殼下，而是會透過各種方式重新出現在地球上。
板塊碰撞時產生的俯衝帶一直在往地球內部輸送海水，同樣又透過地質運動將水返還出去。
俯衝帶海水流入
“板塊更新活動”和“火山活動”
是地球內部物質與外部進行交換的兩個主要方式。此外，
海底熱泉運動
與水合岩層有著密切的關係，那些還未成為水合物的海水會透過熱泉運動回到海洋。
海底熱泉是地殼運動在海底的直接表現形式，多發生在海底脆弱或已斷裂的地殼中，
1979年，來自美國的科學家比肖夫在太平洋2000米以下的深處首次見到了海底熱泉。
它的原理和火山噴泉一致，
海底裂縫下儲存的水會被地幔中的熔岩層加熱，最終透過海底出口被地殼返還給海洋。
海水迴圈流動圖解
為了保持總水量的平衡狀態，光靠熱泉返還是不夠的。海底的板塊運動使得海洋板塊和大陸板塊不斷髮生擠壓碰撞，海底地殼在俯衝進入地幔後被融化，更新地球內部的岩漿，同時將更多水合岩石融化，釋放出更多的水。
而火山噴發活動從某種意義上來說是對於地表以上水分的補充，岩漿透過火山脫離地幔，同時將其它物質釋放出來。
資料顯示，
火山氣體中佔比較大的氣體為水蒸氣、二氧化碳和二氧化硫，其中水蒸氣含量達到60%以上。
火山噴發
結語
總的來說，地球透過物質迴圈運動始終保持了水的動態平衡狀態，地球上的水不會因為內部吞噬而減少，也不會因為多樣的返還方式而增多。
像馬裡亞納海溝這樣的大型海溝在地球上還有廣泛的分佈，現階段的研究成果表示，
超過20條大型海溝仍在加速吞噬海水
。這些海底裂縫橫貫了
大西洋和太平洋
，每年吸入的沉積物和海水都遠超人類想象。
板塊之間的海溝
面積佔比達到
71%
的海洋在地球上已經存在了數十億年，如今人們對海底的探索程度還很低，對於人類來說，還有
95%
以上的海底世界是未知的。
相信在不久的將來，隨著科技的進步，人類對於海洋深處的探索會更加深入，也終將會對地球內部有一個更全面的瞭解。