為何有深層地震? 鑽石揭祕

文/鄭可安 |2021.06.15
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文/鄭可安

對生活在台灣的我們,地震的存在並不陌生,但同學知道嗎?根據絕大多數的地球模型,科學家認為地震理當不該存在於300公里以下的地底。雖然深度500公里的深層地震不常見,卻也不是全無發生的可能性,例如2020年4月,日本小笠原群島發生深度達490公里的規模6.9強震,就是其中一個例子。

言歸正傳,為什麼科學家會認為深層地震理應不存在?因為地函的溫度非常高,岩石會熔成可流動的熔融體,承受巨大的能量時會導致岩漿劇烈流動,而不是造成地表晃動的岩層破裂。

但事實上深層地震就是有發生過,所以科學家提出有關深層地震成因的想法:

1、在極端的高溫高壓下,某些礦物會突然轉變形態,例如昇華成氣態而頓失體積,導致附近的岩石崩塌發生地震。

2、水源從地表的岩石滲入地函,緩慢的削弱岩石,使得固態岩層容易破裂。

可惜兩種說法一直都無法得到證實,也無從解釋地表的水源如何抵達地函,這矛盾現象困擾科學家數十年。最近卡內基科學研究所地球化學家謝利博士(Steven Shirey)提出一個既有趣又大膽的推測,他認為深層地震的祕密很可能隱藏在珍貴的鑽石上。

礦物封水 地底釋放

為了證實推測,研究團隊著手研究水如何在高溫的地函中保存。他們發現一旦岩石達到580°C以上,水分就會全部蒸發,隨著板塊運動,原本位於地表的板塊可能會逐漸下沉。如果板塊溫度能維持在580°C以下,就有望把水封存在礦物中,一路帶到數百公里深的地底;當這些水被釋放時,富含溶解能力的礦物質也隨之釋出,雖然可以加速鑽石的形成,卻也會削弱部分岩石的強度,從而引發深層地震。

未來同學如果有機會見到拳頭大小的巨型鑽石,不妨小心的將它捧起,仔細端詳上頭所刻劃的地質歷史,感受地球深處獨有的奧妙氣息。

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