“新发现：地幔可能蕴含大量石油”

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据美国广播企业( ABC )科学信息频道报道，美国科学家最近的研究表明，此前不为人知的地幔可能含有丰富的石油资源。 在能源日益紧张的今天，这个消息引起各界的关注。 因为迄今为止地幔被认为是“大致较厚的岩石层”，含有大量能量的可能性很低。 迄今为止，人们采用的石油是从地壳中开采出来的。 石油在地壳中的分布极不平衡:从东西半球来看，约3/4的石油资源集中在东半球，西半球只占1/4。 2004年，日本科学家声称，地球探明的石油储量为10195亿桶，只能开采43年。 许多人担心在新能源和可再生能源技术成熟之前，地球上的能源是否已经变黄了。 人类是否注定要面对能源的“冰河期”？

随着科学技术的进步，人类也可以向月球和火星发送飞机，将太阳系送出，但难以将人工装置深入大地。 科学家用各种方法模拟地底的情况，间接地加以注意。 例如，2001年出港、至今仍在海上作业的日本探测船“地球”被称为“地幔”，获得了许多地底深部地质活动的宝贵数据。

地球从外向内分为地壳、地幔、地核三个同心球层。 可能含有石油资源的地幔是什么样的？ 根据美国地质调查局( USGS )网站公布的数据，地幔厚度约为2970公里，占地球体积的84%。 地幔分为上地幔和下地幔(分别为约720公里和2171公里)，其中上地幔对地壳运动的影响很大，科学家们进行了比较多的研究。

由于地幔在地壳下面，地壳平均厚度达到15公里，科学家无法通过直接勘探解释地幔中是否有石油。 负责这项研究的美国华盛顿卡梅伦研究所的亚历山大·冈恰洛夫说，通过模拟地幔高温高压环境的实验，首先得到了研究结果。

地幔资源不是“杯水车薪”

冈洛夫介绍，将甲烷(天然气、甲烷的主要成分)加热至1200，利用加压技术模拟地表70至150公里岩层下的高压环境，观测了实验结果。 在实验产物的分解中，甲烷很快转化为丁烷和丙烷等烃，这意味着这两种产物是原油的主要成分，在地幔中形成石油！ 冈洛夫强调，这种可能性“很大”。

到目前为止，我们已经通过模拟说明了地幔中甲烷也可以存在。 据英国《自然》杂志网站报道，美国印第安纳大学的科学家们从模拟地幔环境试验的反应产物中发现了甲烷气体。 这提供了形成石油的原料。

科学界以前的观点认为，包括煤炭、石油和天然气在内的化石能源大部分存在于地壳中，即使在地幔中，也应该很少。 但是，冈察洛夫等人的新发现表明，上地幔中约80公里厚的同心球体具备形成石油的天然条件，总厚度比地壳最深部厚，所含石油量可能相当大。 这还是最保守的估计，不清楚上地幔的其他区域和整个下地幔是否含有石油。 特别是下地幔，占地幔体积的大半，但是由于位置太深，人类的研究不多。

新技术会带你去“地心漫游”。

虽然地幔无法深入，但好奇心的天性让人类总是想踏上地心之旅，《地心漫游》也成为了热门科幻电影的主题素材，例如根据2008年法国著名科幻作家贝尔纳的小说《地心游记》改编的电影《地心漫游记3D》。

如果无法深入地底，无法直接观测，科学家是如何探索地下几十公里到几百公里以下的地幔的呢？ 这些主要做法包括:

1 .地幔样品采集

从人的事业中采集地幔样本非常困难，即使是被称为对地幔挖掘的“地球”号，也只能挖掘地下约7000米。 但是，地幔有时也会以火山喷发等意想不到的方式出现在人们面前。 发现了距离地表300公里深的地幔岩石，这些岩石表明地幔的最上层由橄榄岩和榴辉岩构成。

2 .用地震波进行检测

这种做法与第一种做法有相似之处，依靠地质活动的产物。 探测地幔最有力的工具是监测来自世界各地的地震波。 地震时会产生p波(纵波)和s波(横波)两种不同的地震波。 像光波一样，横穿不同密度的岩石边界时，地震波也会反射折射。 利用这些特征，研究人员可以将地球内部成像。

3 .高分辨率图像

通过引入超声和CAT扫描成像技术(也称为CAT扫描仪、计算机x射线轴向层造影扫描仪)等医疗成像技术，本来是探测粗空元件缺陷的技术，现在CAT扫描仪是医生术前生病的脏器。 这些图像还可以帮助科学家们了解地球内部的热能是如何在这些部位产生和如何传递到地表的。

4 .实验室模拟

它是目前采用最广泛的研究方法，也是促进地球科学、计算机科学、化学、物理学几个学科交叉的研究方法之一。 除了冈洛夫等人使用的化学模拟外，还经常建立相关特征模型，进行地幔的热和化学研究。

生命起源于地球内部吗？

根据美国地质勘探局公布的数据，大部分地震集中在距地壳和地幔上部边缘70公里以内，特别是6~20公里的深度。 如果能更好地从地壳深处观测地幔的地质活动，就可以得到大量地底深处的数据，为探索地震原因提供第一手资料。

探索地幔，也有助于人类解开生命起源之谜。 关于生命的起源，有一种说法是宇宙彗星通过地球，带来了生命的种子。 另一种说法是，生命其实来自地球内部，地幔处于高温高压环境，水分和氧气少，是保留原始生命的天然场所。 在早期的挖掘中，科学家们在样本中发现了细菌。 这种细菌经过化学反应后变成酶，酶是细胞生存的基础。