前言
说到海底最深处，很多人会想到海沟。没错，海沟正是地球上已知的海洋最深处，地球上的最深的海沟是马里亚纳海沟，它的形成历史超过了6000万年，也是海洋中最古老的海沟之一。
对于患有深海恐惧症的人来说，海沟绝对是极其可怕的地方。在这种海底地形里，没有光亮，可见度为零，海水带来的压强极高，同时低温低含氧量的环境也使得这里只有极少数的极端生物生存。
马里亚纳海沟深度在1万米以下，位于菲律宾东北部的太平洋中，是目前地球上探测出的最深的海底裂缝。它全长为2500公里，平均宽度为71公里。
马里亚纳海沟
2020年11月10日，由中国自主研发的深海潜水器奋斗者号成功下潜到马里亚纳海沟底部，将这一海沟的准确深度定位在了10909米。
这样的海底裂缝在各大洋中还有广泛分布，它们的形成与板块运动密不可分。一般来说，海沟在地质构造中属于板块俯冲地带，地质活动频繁且剧烈。这些海沟常成为火山运动中岩浆爆发时的出口，对于塑造海底地形有重要的作用。
如今，海沟的一类奇怪行为引起了地质学家们的注意，原来，地球正在通过这些海底裂缝将大量的海水吸入地球内部，通过海洋地质科学家们的深入研究，地球深处的神秘面纱正在被揭下。
马里亚纳海沟在吞噬海水
吞噬巨兽——马里亚纳海沟
2018年11月14日，《Nature》杂志上刊登了一篇来自美国圣路易斯华盛顿大学的论文，来自该大学的科研团队在报告中揭露了马里亚纳海沟这个海底大裂缝的奇怪行为。
团队成员詹宁斯·勒夫教授表示：
位于地球海洋最深处的马里亚纳海沟正在以惊人的速度吞入海水，这一速度超出科学家预计的4倍之多，初步估计每百万年能吞噬3000万吨海水以上。这片由板块运动形成的海底俯冲带吸入的海水量实在超出了我们的预料。
圣路易斯华盛顿大学的科学家发布的论文
詹宁斯教授所在的团队自2015年起就开始在马里亚纳海沟展开科研工作，它们的工作内容主要是测试海水在进入地球内部时的速度。
为了获取有关地球内部吞入海水速度的相关数据，研究人员在马里亚纳海沟不同深处安装了监测点，这些声呐仪器可以捕捉到地震波在这条大裂缝中的传播速度，而这些数值将成为研究海水进入地球内部速度的原始数据。
研究人员在马里亚纳海沟中共安装了19个地震波探测仪，并在附近岛屿安装了7个地震仪。
在进行数据汇总后科学家们发现，地震波在地表下30公里左右的地方传播速度明显下降，这种情况让科学家坚信，海水在到达在地表下30公里的地方时已经彻底被地球吸入，并转变形式在地球内部储存了起来。
检测海沟实验
通过对地震波传播速度的精确记录，科学家们可以结合海底不同介质的特性推算出海底深处地质结构的分布。最终，科研团队通过数学建模构建出了马里亚纳海沟深处岩层的三维图像，并演算出了地震波在不同岩层中的传播速度。
令人感到惊讶的是，科学研究得出的评估结果直接颠覆了科研团队的认知。在30公里以下的深度地层中，还有大量水资源的分布，而马里亚纳海沟现在吞噬水的速度达到了每年30亿吨以上！
在此之前，科学家预测马里亚纳海沟吞入海水的速度为每年7亿吨左右，这是根据马里亚纳海沟所在的大洋洲板块运动过程得出的结论。而如今，科学家保守估计的海水吞入量已经达到了之前结果的4.3倍。
地球板块运动
此外，位于希腊的爱奥尼亚海域也正在大量地吸入海水，这片海域在地中海地区的克法利尼亚岛附近，科学家表示，这片海域中的海水正在不断地被水底的一处深不见底的洞口吸纳，根据观测结果来看，这个无底洞每天可以吸入超过3.2万吨海水，这样的状况已经持续了近1000年。
隐藏海洋——水合岩石
科学家通过观测得出结论：在30公里的地表下，还存在大量能保存水的岩层，这也是地震波在马里亚纳海沟下传播速度放缓的原因之一。在海底下方30公里的地方存在着大量的水合岩石，这也是地球内部将吸入的海水储存起来的方式。
水化作用是指水分子在对岩石或土层进行渗透后改变了矿物内部的结晶结构，同时水分子与可溶性岩层中的离子进行结合，最终改变了岩石的化学成分和物理结构，使得岩层中岩土的内聚力减弱，形成了水化岩石，这样的岩石构成了地底深处的含水层。
水合岩石
广义上的水合作用是指水分子化合物的形成过程。地球上的水通过水分子与其他物质中分子或离子产生化合作用后形成复合物，这样的化学变化就是水合。如今，这样的的水合岩石已经深入到马里亚纳海沟等地底裂缝下几十到上百公里的地方。
在水化作用这样的化学作用下，地底深处的地幔岩层会转化为含有大量水分子的化合物。
科学家曾在地幔深处发现一种呈现出高压变形的水合岩石，这种名叫林伍德石的化合物被视作地球深处岩层过渡带中的主要构成部分，也就是说，它是一种造岩矿石，在地幔中有着广泛的分布。
林伍德石
被储存在地球内部的水
林伍德石的存在形式是固态的化合物，在水合作用下，矿元素与水分子结合生成了这种物质。
地质学家认为，强大的外力冲击是林伍德石等水合岩石形成的主要原因。板块运动产生的高温高压使得矿石产生形变，水分子高速运作下，矿石最终转化为了高水分子含量的新岩石。
以林伍德石为例，它就是镁铁橄榄石受到强烈冲击后的产物。这类特殊矿石大量分布在地表150公里到600公里以下的地层中，从地质分布的角度来看，林伍德石位于地幔以下，在地壳上方。
它的水分子含量极高，最新的研究结果显示，离地表最近的林伍德石每100万个矿石晶体分子中约含有2500个水分子，且含水量会随着压强和温度的提升而大幅度提升。换而言之，在距离地壳越近的地方，林伍德石的水分子含量会呈指数化增长。
岩石分布
2014年3月份，来自加拿大的研究团队首次对林伍德石在不同深度地层环境中的水分子含量进行了测算。
这一结果最终被刊登在英国《自然》杂志上，报告显示，科研人员首次发现了一块位于地球上地幔和下地幔之间的林伍德石，在这片区域内，还存在着大量的林伍德石。
这片过渡带在地表下420公里到640公里之间，其中夹杂着大量的水合岩层。这块林伍德石的含水量达到1.5%左右，除此之外，在地幔与地壳之间的这片过渡层中还有种类繁多的水合岩石。
根据预测，在地表以下400公里处的林伍德石中，每100万个矿石晶体分子中含有15000个水分子。
地幔结构、组成以及水储量
通过对这些水合岩层体积的测算，科学家认为地表100公里以下的水资源总量至少是之前测算量的3倍以上。
地区如何喝水
按照地质结构来区分，可以将地球区分为三层，分别是地壳、地幔和地核。
在海水开始转化为水合岩层的地方已经非常接近地幔层。地幔是地壳地球的中间层，这是一层包裹着岩浆的固体岩层，开始于地表以下30公里，厚度为2800公里。
地幔的最底部是地震、火山运动等地质活动的高发地，也是地球内部的高温物质和地表物质交换所产生的特殊通道。
地幔的位置
地球喝水的过程和海沟形成的方式一致。海洋板块的最底层多为上亿年的沉积岩，这些岩层密度大、质量更大，海洋板块与大陆板块在相互运动时，地理位置低的海洋板块在碰撞后就会向下俯冲，进入地幔深处被熔化。在两大板块发生碰撞的地方就形成了海沟。
在美国圣路易斯华盛顿大学的科研团队测得马里亚纳海沟吞入海水的速度之前，他们在对一种神秘的声音进行跟踪。在地震波以外，海底深处还存在着噪音，科学家初步推测这是板块运动时产生的声音。
在持续了近一年时间后，这种低沉的噪音的来源终于被弄清，原来，这是海水在跟随板块运动被带入地幔的声音。
板块运动形成海沟，促进海水流入
在太平洋板块向亚欧大陆板块俯冲时，海水充当了润滑剂的角色，同时也被带入了地幔深处，形成了地幔深处的含水层。
水到底去哪儿了
地球内部大量的水合物发现证实了隐藏海洋的存在，部分海水通过水合作用转变形式留存在了地球内部。
当然，地球内部吞噬的海水不会永远封存在地壳下，而是会通过各种方式重新出现在地球上。
板块碰撞时产生的俯冲带一直在往地球内部输送海水，同样又通过地质运动将水返还出去。
俯冲带海水流入
板块更新活动和火山活动是地球内部物质与外部进行交换的两个主要方式。此外，海底热泉运动与水合岩层有着密切的关系，那些还未成为水合物的海水会通过热泉运动回到海洋。
海底热泉是地壳运动在海底的直接表现形式，多发生在海底脆弱或已断裂的地壳中，1979年，来自美国的科学家比肖夫在太平洋2000米以下的深处首次见到了海底热泉。
它的原理和火山喷泉一致，海底裂缝下储存的水会被地幔中的熔岩层加热，最终通过海底出口被地壳返还给海洋。
海水循环流动图解
为了保持总水量的平衡状态，光靠热泉返还是不够的。海底的板块运动使得海洋板块和大陆板块不断发生挤压碰撞，海底地壳在俯冲进入地幔后被融化，更新地球内部的岩浆，同时将更多水合岩石融化，释放出更多的水。
而火山喷发活动从某种意义上来说是对于地表以上水分的补充，岩浆通过火山脱离地幔，同时将其它物质释放出来。
数据显示，火山气体中占比较大的气体为水蒸气、二氧化碳和二氧化硫，其中水蒸气含量达到60%以上。
火山喷发
结语
总的来说，地球通过物质循环运动始终保持了水的动态平衡状态，地球上的水不会因为内部吞噬而减少，也不会因为多样的返还方式而增多。
像马里亚纳海沟这样的大型海沟在地球上还有广泛的分布，现阶段的研究成果表示，超过20条大型海沟仍在加速吞噬海水。这些海底裂缝横贯了大西洋和太平洋，每年吸入的沉积物和海水都远超人类想象。
板块之间的海沟
面积占比达到71%的海洋在地球上已经存在了数十亿年，如今人们对海底的探索程度还很低，对于人类来说，还有95%以上的海底世界是未知的。
相信在不久的将来，随着科技的进步，人类对于海洋深处的探索会更加深入，也终将会对地球内部有一个更全面的了解。
