自然:全球多处发现古老富氢地下水 岩放射水分解氢氧矿蚀能

王兴

作者：Barbara Sherwood Lollar

来源：《自然》

发布时间：2015/1/4 13:51:21

全球多处发现古老富氢地下水

地壳深处古老的前寒武纪岩石产生的氢气比以往认为的要多。以加拿大多伦多大学为首的一个国际研究团队确认，在全球多地都发现了富含氢的古代地下水，其化学性质与深海热液喷口附近的水非常类似，暗示着这些古老水或许能为地下生态系统提供支持。这项发表在《自然》杂志上的研究对于寻找火星生命也具有重要意义。

科学家们曾认为，地下微生物生态系统所消耗的能量是从地球表面过滤下来的，也就是说，这些生态系统最终还是要依赖阳光和光合作用生存。但2006年，在南非威特沃特斯兰德盆地地下4公里深处发现了以氢为食的岩栖微生物，让人们不禁好奇，这类生态系统在地球上的分布到底有多广泛。

据《自然》网站14-12月18日（北京时间）报道，为了寻找答案，多伦多大学地球学家芭芭拉·舍伍德-罗拉与牛津大学、普林斯顿大学的同行一起，汇总了从32个采矿点的200多个钻孔采集的氢产量数据，这些矿点主要集中在加拿大、南非和斯堪的纳维亚半岛。他们确认这些地方存在10亿多年前的古代水，并且氢含量很高。

计算结果显示，地球上最古老的岩石——有5.5亿年到46亿年历史的前寒武纪大陆岩石圈——每年产生的氢气是科学家以前认为的百倍之多。这些氢气来自两种化学反应，一种是岩石内的天然放射性使水分子分解成氢气和氧气；另外一种则是古老岩石常见的矿物蚀变反应。

“这极大地改变了（我们关于）地球上哪里可以存在生命的概念。”舍伍德-罗拉说，因为构成大陆的岩石有70％以上可追溯到前寒武纪时期。

新发现也可为寻找火星生命提供参考，因为火星上也有数十亿年前的岩石，并且这些岩石也具有产氢潜能。“如果古老的地球岩石现在还在生产这么多的氢，那么类似的过程可能也正在火星上发生。”舍伍德-罗拉说。（陈丹）

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature14017.html