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如果我说 , 人类在地球上发现最深位置的水 , 是来自地下400—600千米 , 温度达到1800℃ , 拥有150万个大气压的地幔层 , 你相信么?
虽然地球表面被71%的海洋覆盖 , 如同漂浮在太空中的“水球” 。 地球上的海洋、河流、湖泊、冰川等所有水资源加在一起 , 总体积约为13亿8600万立方千米 , 也就是1.386×10^12吨 。
看起来地球上的水资源不少 , 但和地球的总质量比起来 , 这只是一个小数字 。 地球的质量是5.965×10^24千克 , 地球上的水只占地球质量的百亿分之二 。
俗话说 , 人往高处走 , 水往低处流 。 水作为一种液体 , 在重力的作用下 , 哪里地势低 , 就往哪里流 。 而且水无孔不入 , 只要地面有细微空隙 , 水就会慢慢的渗进去 。
既然如此 , 为何水没有全部深入地球内部?为何只在地球表面循环呢?
首先 , 我们先了解下水在地球上是如何循环的地球上水循环根据强度、规模和路径 , 分为大循环和小循环 。
大循环被称为全球性水循环 , 是海洋水和陆地水通过一系列的过程相互进行转换 。 从海洋上蒸发的水汽 , 被气流带到陆地上空 , 在合适的条件下 , 形成降雨落到地表 。 落到地表的水 , 一部分蒸发掉;一部分渗入地下储藏起来;一部分被植物吸收;大部分落入江河湖泊 , 最终注入大海 。
小循环又分两种 , 一个是海上内循环 , 另一个是陆上内循环 。 它们只在自己的领域内 , 通过蒸发、冷凝、降水(雪)等方式连续不断地循环 , 不会涉及到其它地域 。
无论是大循环还是小循环 , 水只会在地球表面兜兜转转 , 无法向地球内部渗透 。
水为何无法渗入地球内部第一、地壳密度大 , 水没有渗入的空隙
众所周知 , 地球的结构和煮熟的鸡蛋相似 , 从外到内大致分为地壳、地幔、地核 。
单拿地壳来说 , 是地球固体地表构成的最外圈 , 根据不同的地理位置 , 地壳的厚度大小不一 。 陆地上地壳的平均厚度一般在40千米左右;高山、丘陵地区的地壳较厚;地壳最薄的位置是海洋地壳 。 总体来说 , 地壳在地球上的平均厚度达到了17千米 。
我们知道 , 地下越深压力越大 , 在强大压力的作用下 , 岩石圈内密度总体上随深度增加而加大 , 密度越大 , 孔隙越小 。 而下地壳的密度达到每立方米3吨 , 这意味着下地壳的岩石圈中 , 没有任何孔隙度 , 水自然无法深入地球内部 。
其实这个道理和装修用的防水涂料差不多 。
我们在装修房子时 , 卫生间地面必须要用防水涂料刷两遍 , 等干了之后还要进行48小时的闭水试验 , 检测是否存在漏水的可能 。
【水无孔不入,为何却不能渗透到地球内部?】防水涂料的防水原理 , 就是因为密度大 , 足够紧密 , 没有任何孔隙 , 才能够防止水向下渗 。 从某方面来讲 , 地壳的存在 , 相当于地球的“防水涂料” 。
第二、水无法通过高温的软流层
当然 , 仅仅依靠地壳完全阻挡水进入地球内部是不太可能的 。 在地壳中 , 存在深层断裂和不同地质体的接触面 , 水能通过断裂与不同地质体的接触面渗透到内部 。
就拿马里亚纳海沟来说 , 由于太平洋板块俯冲到亚欧板块下面 , 加上海洋地壳厚度较小 , 致使每年有3亿吨海水 , 通过马里亚纳海沟进入地球内部 。
但是 , 这些被马里亚纳海沟“吞噬”的海水 , 却被地球软流圈阻挡 。
软流圈位于地壳和地幔之间 , 是岩浆的主要发源地 。 这里的温度达到1300℃ , 这里的物质基本处于液态 , 水进入软流圈瞬间蒸发殆尽 , 想要继续向地球内部渗入 , 根本不可能 。
事实上 , 科学家在更深的地幔层发现了水资源2020年 , 科学家在地幔层的结晶体中发现了水的存在 , 其深度在地下400—600千米之间 , 是人类迄今为止在地球最深处发现的水 。
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