地球起源于何时？生命又如何诞生？这些终极问题的关键线索，一直被封存在澳大利亚西部那些有三十多亿年历史的火山岩里。今天发表在《自然·通讯》期刊上的一项研究指出，这些古老岩石显示，水很可能在三十多亿年前就已经开始塑造地球内部、驱动火山活动了。

这项发现意味着，尽管几十亿年前的地球与今天迥然不同，但那时它很可能已经运行着一套类似现代水循环系统的机制。地质学家找到的证据表明，大约三十亿年前，水就已经能深入地下，帮助形成岩浆，并最终造就了类似于今天太平洋"火环"上那些喷发的火山。

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现在，地球上的水每天都在通过板块构造进行循环。海水被带入地球的中间层即地幔，进入的过程发生在俯冲带——一个板块滑入另一个板块下方，由此为那些力量强大到足以构建大陆的火山提供能量。然而在几十亿年前，这种内部水循环的运作方式可能完全不同，甚至根本不存在。

该研究的共同作者、澳大利亚阿德莱德大学的地球化学家埃里克·范登堡博士在一份声明中解释说："早期地球太热了，板块根本无法以现在这种方式把水拉到地幔里去。所以直到现在，我们一直都不清楚地表水能否在三十多亿年前完成这一旅程，如果能，又是通过什么方式。"

换句话说，当时地球可能热得让早期板块无法像今天这样将水带到地幔深处。为了弄清楚这个问题，研究团队分析了西澳大利亚皮尔巴拉克拉通的岩石。这些岩石形成于36亿到28亿年前，是地球上最古老的岩石之一。这些富含铁的岩石开始形成时，地球大气中还没有氧气，甚至连生命本身都还没出现。皮尔巴拉至今仍是少数几个能让地质学家研究年轻地球的地方之一。

团队分析了皮尔巴拉克拉通岩石中保存的化学指纹，并重建了31亿年前发生的一系列事件。令人惊讶的是，他们发现了大量水早已深入地球内部的证据。这些水还影响了火山岩的形成。研究团队认为，虽然现代板块构造那时可能还未出现，但当时可能存在另一种不同的机制将水带入了地幔。

那么，在没有板块构造的情况下，水是怎么到达如此深的地方的？团队提出了一种他们称为"滴落沉陷"的机制来解释这一现象。在这个过程中，地球外部较冷地壳中那些密度较大、富含水的区域会不时下沉，然后塌入下方更热的地幔中。随着这些地壳块体的塌落，水被一并带了下去。随后水被释放到地幔中，形成岩浆，进而为火山喷发提供了原料。