撰文 | 苏澄宇
审校 | skin
(图片来源:india sci)
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如果在你面前摆着一杯可能有数百万或数十亿年历史的水,你会尝吗?
正在探索矿井的科学家 图源:bbc
2013年,地质学家芭芭拉 · 舍伍德 · 洛拉尔教授在加拿大蒂明斯的一个矿井2.4公里深处,发现了一个地下水源。该水源一直与世隔绝,没有任何出处,如果没人发现,这些水会永远封闭在地底深处。
图源:cnn
蒂明斯矿是一个由火山喷发形成的锌铜矿,形成于约26亿年前,当时还是一个古老的海床。在岩石形成过程中,海水渗入如同血管一般的岩石缝隙,并被封存在那里。
矿井中的水一直从岩石渗出,冒着气泡。
图源:nature
早在19世纪80年代,加拿大地质调查局就在年度报告中记录了这些水体的存在。
根据科学家估算,封存在此处的地下水深达3公里,水资源可能超过了1100万立方公里。
科学家正在向矿洞深处探索 图源:bbc
在地质学里,地下水是有年龄的,是一个重要的水文地质参数。根据专业的定义,地下水年龄指特定水分子自补给进入到地下与大气隔绝的环境系统,直到该水分子到达该系统某一特定位置所逝去的时间。
想要测定地下水的年龄,一般有两大类方法,即水力学和模型方法、同位素和化学方法,化学方法又称为环境示踪剂方法,是应用最广的技术和方法。
图源:文献
水体在地下的时间越长,其与岩石的化学反应就越多,产生的惰性气体放射性同位素就越多。通过测定水体中的放射性同位素,科学家就能估计其年龄。
科学家通过示踪剂方法,发现这些地下水的年龄在15亿到26亿年之间,比恐龙还要早出现在地球上。
正在采样的科学家图源:livescience
作为一个地质学家,尝岩石样本的味道并不罕见,在好奇心的驱使下,有冒险精神的芭芭拉用手指蘸了蘸水,然后用舌尖尝了一下。但是,这些水并不像我们平时喝的水那样清爽可口。
芭芭拉 · 舍伍德 · 洛拉尔是多伦多大学的地质学家 图源:cnn
她描述道:“首先感觉到的就是水很咸,比海水咸得多,这是水和岩石的化学反应所致。它尝起来比自来水更黏稠,有一种很淡的枫糖浆味道。一开始水体并没有颜色,而一旦接触到氧气,它马上就变成了橙色,这是由于其中的矿物质,特别是铁化合物开始形成而造成的。”
样本中的水 图源:livescience
当然,她不会推荐别人也去尝尝,因为这些水可能含有一些有害的物质。
芭芭拉 · 舍伍德 · 洛拉尔说,这些水是在地球形成初期就被封存起来的,它们没有和外界接触过,所以保存了很多原始的信息。这些水可以帮助科学家们了解地球的早期环境,甚至可能揭示一些关于生命起源的线索。
废弃金矿中的水 图源:Mishainik
芭芭拉和她的团队正在继续研究这些水,他们希望能够找到一些微生物或者其他有机物质。如果他们能够成功,那么这将是一个非常重要的发现,因为它意味着地球深处可能存在着另一种生命形式。
这项研究也能给火星生命的探测带来启发。科学家已经发现了火星表面曾经存在液态水的证据。与蒂明斯的锌铜矿一样,在火星表面以下的某个深处,也存在着被封存在岩石中的古老水体,里面或许存在着微生物生命。
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参考资料:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1879981721000838?via%3Dihub#preview-section-snippets