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海底奇观“黑烟囱”

发布时间:2017-03-13 14:55:20 访问次数: 字体:【 分享到:
    当地时间3月7日,蛟龙号首探“大糦”,在3000多米深的海底观察到数个高约20米、底部直径近8米的巨大烟囱体,这些冒着浓“烟”的巨大烟囱体,就是被称作海底奇观的“黑烟囱”。
  1977年,美国的“阿尔文”号深潜器在东太平洋洋中脊2500米水深的加拉帕戈斯裂谷,发现了数十个冒着黑色和白色烟雾的烟囱,有高温、轻质、富硫的热液以每秒数米的速度从烟囱中喷出,与周围海水混合后,产生沉淀变为“黑烟”,沉淀物主要由磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿和铜铁硫化物组成。这些海底硫化物堆积形成直立的柱状圆丘,称为“黑烟囱”。
  “黑烟囱”的形成主要与地质结构、海水及相关金属元素在大洋地壳内热循环有关。大洋底部是大洋地壳,洋壳的上层是玄武岩,玄武岩的渗透性很强,而覆盖在玄武岩上的沉积岩渗透性更强。海水在地心引力的作用下沿着洋底的断层、裂隙向下渗透,同时形成海底环流将熔岩中大量的热能和矿物质携带和释放出来。当炽热的海水再度喷射到裂缝上冰冷的海水中,其中的矿物质被溶解并形成一缕缕漆黑的烟雾。矿物质遇冷收缩最终沉积成烟囱状堆积物,地裂中热液顺烟道喷涌而出形成景致奇异、妙趣横生的海底热泉。热液所携带的金属硫化物在喷口附近沉淀下来,并逐渐向上堆积,形成烟囱状,就形成“黑烟囱”或“白烟囱”。由于矿液与海水成分及温度的差异,浓密的黑烟冷却后,会在海底及其浅部通道内堆积了硫化物的颗粒,形成金、铜、锌、铅、汞、锰、银等多种具有重要经济价值的金属矿产。
  “黑烟囱”会形成与人们常识迥异的生物群和食物链。“黑烟囱”周围广泛存在着古细菌,这些古细菌极端嗜热,可以生存于350℃的高温热水及2000米~3000米的深水环境中,为古老生命的孑遗。除此之外,研究人员还发现了毛瓷蟹、管状蠕虫等30多种深海生物样本。蛟龙号此次捕获的盲虾就与热液化能自养型微生物存在共生关系,微生物生活于盲虾鳃部,利用热液中的化学物质制造有机物,供给盲虾营养。
  有趣的是,海洋地质学家认为,“黑烟囱”的构筑绝非仅仅是地质构造活动的结果,底栖生物在营造烟囱中起着至关重要的作用,比如最具代表性的底栖生物管状蠕虫。管足蠕虫内脏中的细菌可从热液所含的亚硫酸氢盐中获取氢原子维持生命,细菌还可把海水中的氢、氧和碳有机地转化生成碳水化合物,为蠕虫提供生存所需的食物。它们开凿的洞穴息息相通,犹如礁岩迷宫,从而使热液将矿物质源源不断地输送上来并堆集成烟道。当“黑烟囱”在热泉周围落成后,熔岩上深邃的管状洞口穴就成为矿物热液外流的通道,从而形成“黑烟囱”热泉奇观。  (信息来源: 中国海洋报

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