葡京赌王网热液硫化物,海底热泉和冷泉

  在水深约2700米的东太平洋海岭之上,科学家们清楚地看到一幅奇特的景象:海底耸立着一系列大的“烟囱”。一股股“黑烟”或“白烟”不断地从“烟囱”里冒出来,其实,这不是什么烟,而是富含矿物质的高温热水。这些“烟囱”有规律地排成一线,长达几公里。据测定,有些热泉水温高达400℃。

截至9月14日,执行我国首次环球大洋科学考察任务的“大洋一号”远赴深海大洋已有160多天。此次考察首次获得大量深海热液喷口附近的硫化物与沉积物样品,不仅为研究地球科学及极端环境下生命科学提供了宝贵的第一手资料,也表明我国多学科大洋考察正与世界海洋科学接轨。

四月底,著名科学杂志Science刊发了我为联合作者的一篇文章,这个工作主要讲了海洋表面的漩涡对海洋深处的生物群落迁徙的影响。简单的说,就是海底生物群落如何搭乘海洋表面漩涡的“顺风车”搬家的故事。

近几十年来,随着各种海洋勘探工具的快速发展,人类对海洋的认识也迅速从二维进展到三维、四维,获取了不同深度、时间上不同类型的大量数据资料,逐步揭开了其神秘面纱,海洋也在不断地惊艳着我们。从变幻多彩的海平面、到美丽繁华的热带浅海生物,再到漆黑荒凉的深海海底,又到奇形怪状的深渊生物,我们的海洋观不断地被刷新。今天,就给大家介绍下深海里的两种神秘的特殊环境——热泉和冷泉。

  海底热泉并不只是这一处。科学家们在太平洋、印度洋、大西洋的中脊和红海等地相继发现了许多正在活动的和已经死亡的“烟囱”。海底热泉为什么出现在大洋中脊呢?原来,洋中脊是多火山多地震区,岩石破碎强烈,海水能通过破碎带向下渗透,渗入的冷海水受热后,以热泉形式从海底泄出。在冷海水不断渗入、热海水不断排出的循环过程中,洋底玄武岩中铁、锰、铜、锌等元素溶于热海水中,成为富含金属元素的热液而喷涌出来。由于洋中脊是大洋板块的分离部位,那里的岩石圈地壳最薄弱,因此又是地幔热流最好的突破口。热泉水带上来的物质多金属硫化物或氧化物,它们沉淀在热泉喷口周围,形成具有经济价值的“热液矿床”。

“热液硫化物”主要出现在2000米水深的大洋中脊和断裂活动带上,是一种含有铜、锌、铅、金、银等多种元素的重要矿产资源,对于它的生成原因,海洋科学家们经过实地考察后认为:“热液硫化物”是海水侵入海底裂缝,受地壳深处热源加热,溶解地壳内的多种金属化合物,再从洋底喷出的烟雾状的喷发物冷凝而成的,被形象地称为:“黑烟囱”。这些亿万年前生长在海底的“黑烟囱”不仅能喷“金”吐“银”、形成海底矿藏,具有良好的开发远景。而且很可能和生命起源有关,并具有巨大的生物医药价值。

大洋中脊——海底黑烟囱的发源地

这个故事先要从大洋中脊说起。大洋中脊是海洋深处的巨大山脉,那里同时也是生成新的海洋洋壳的地方。在洋中脊火山口,灼热的岩浆由地幔向上涌,逐渐冷却,结合周围已软化的岩石形成新的洋壳,新生成的洋壳挤压洋中脊两边已有的地壳,不断向外扩张,最终在板块的交界边缘俯冲回地幔去。因此,洋壳在洋中脊出生,在板块与板块的撞击中消亡,这样代谢不止。

葡京赌王网 1

【全球大洋中脊的分布位置(来源:USGS)。】

 

与大洋中脊相伴的有很多的海底火山,有时候这些火山会露出海面形成岛屿,最著名的便是冰岛。尽管大洋中脊是如此巨大的地形结构,但直到20世纪50年代,通过大量的海洋调查,科学家们才对其分布有了比较全面的认识。

正是因为大洋中脊深处岩浆不断上升,所以中脊附近有一种特殊的地质奇观——热液出口——这种结构类似陆地上的温泉。它是这样形成的:冷的海水顺着海底岩石的缝隙进入洋壳的深部,接触到被岩浆灼热的岩石后发生反应。反应后的海水变成高温高压富含矿物质的水,称为“热液”。上涌的热液喷出洋壳顶部,与冰冷的海水相遇。热液冷却过程中,矿物从其中析出,并且就近沉淀在喷出口的四周,日积月累下来就形成了一个个高高低低的像烟囱般的喷口。“烟囱”喷出来的热液如果有丰富的金属离子和硫离子,当热液与冷的海水混合时,黑色的金属硫化物迅速沉淀下来,就会形成“浓烟滚滚”的“黑烟囱”;也有一些小的烟囱喷出的热液温度稍低、流速较小、且其中含有较多的硅离子和钙离子,就会成为冒出二氧化硅和石膏的“白烟囱”。

葡京赌王网 2

【左图:黑烟囱形成过程示意图。1)冰冷的海水通过缝隙渗到海底的地层中;2)高温的海水与海底地层的岩石发生一系列化学反应,海水变成了成分复杂的热液;3)热液的密度较小,从而穿过海底岩层上升;4)热液离开了烟囱口与冰冷的海水混合,黑色的金属硫化物迅速沉淀,形成黑色的“浓烟”(来源:WHOI)。右图:正冒着黑烟的海底黑烟囱(来源:wikipedia)。】

 

海底热泉系统的发现是以1948年瑞典科学家利用“信天翁号”(Albatross)考察船在红海发现高温高盐溶液为标志。1963-1965年国际印度洋调查期间,在红海的轴部及中央盆地中识别出层化的高温高盐溶液,发现了热液多金属软泥,从而揭开了海底热液活动研究的序幕。在随后的调研中,在大洋中脊多处发现了黑烟囱、块状硫化物及喷口生物,海底热液活动也成了科学家了解地球深部构造及地球生命起源的一个重要窗口。

  海底热泉的发现与研究,打破了人们对深海大洋的传统看法,在认识海洋、开发海洋方面提出了一系列新的问题。在地质学方面,海底热泉是人们能够看到的海水在洋壳里不断循环的现象。

奇特的“黑烟囱”

“玫瑰花园”——神奇的热液生态圈

葡京赌王网 ,大洋中脊不仅孕育了海底黑烟囱这样的地质奇观,更令人惊奇的是,在这个被阳光“遗忘”的角落,还存在着一类特殊的生物群落。1977年,世界著名的载人潜水器阿尔文号(ALVIN)在东太平洋的加拉帕戈斯(Galapogos)群岛洋中脊地带考察热液活动时,意外地发现了在热液出口附近,有一片甚至比热带雨林更为生气勃勃的生物群落。——那是一片很美丽的景色,有着如雪片般密集的微生物,白色的贝、蟹,紫色的鱼、虾,最奇妙的是那里有大片大片红白相间的如同盛开的玫瑰一般绚烂的“花朵”,于是科学家们给这里取了一个美丽的名字——“玫瑰花园”(Rose garden)。

葡京赌王网 3

【热液出口附近的玫瑰花园(来源:National Geographic, Photograph by Emory Kristof)。】

 

葡京赌王网 4

【美丽的“玫瑰”,就是现在几乎已经成为海底热液生态系统典型代表的管状蠕虫(tubeworm)。管状蠕虫是一种大型环节动物,生活在热液口附近温度为15℃~20℃的地方(来源:WHOI)。】

 

寂寞的海底从此因为有了“玫瑰花园”而热闹了起来。

和我们常见的基于光合作用的生态系统不同,热液出口处的生态系统是基于化能合成作用的。在这个小系统中,能够利用热液里面的硫化物获取能量的细菌是最基本的生物。在这些细菌提供的能量的基础上,热液出口处还生活着多种其他生物。2007年,我也有幸乘坐阿尔文号下到2400多米的东太平洋中脊。在那里,亲眼目睹了长达2米的管状蠕虫、贝类、白色大螃蟹还有粉紫色的大丑鱼,都活得很惬意的样子。

海底热液活动在离散板块边界和汇聚板块边界均可出现,但都集中在拉张性构造带上,主要分布于洋中脊、弧后扩张中心等。其形成的机理是:海水沿裂谷张性断裂或裂隙渗入洋壳内部,受炽热的熔岩影响后与基底玄武岩发生反应,形成酸性、还原且富硫化物与成矿金属的热液,温度高达350~400℃。反应程度随温度和压力的增加而增加,直到岩石变得难以渗透,含矿热液就上升回到海底。当它们从喷口涌出时与冷海水相遇,导致黄铁矿、黄铜矿、纤锌矿、闪锌矿等硫化物及钙、镁硫酸盐的快速沉淀,最后不断堆积成一种烟囱状的地貌。烟囱高低粗细各不相同,高的可以达到一百多米,矮的也有几米到几十米。因温度和组分差异,形成白烟囱或黑烟囱:当热液温度为100~350℃时,形成主要由硫酸盐矿物、二氧化硅和白铁矿组成的白烟囱。当温度≥350℃时,形成由暗色硫化物如磁黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿等堆积而成的黑烟囱。

  向大海要田

“黑烟囱”是耸立在海底的硫化堆积物,呈上细下粗的圆筒状,因形似烟囱状,所以被科学家形象地称为“黑烟囱”。它们的直径从数厘米到2米,高度从数厘米到50米不等。位于海底的“黑烟囱”堆积群及其堆积物有点像教堂或庙宇建筑的复杂尖顶,规模较大的堆积物可以达到体育馆体积大小的百万吨以上。

海洋大漩涡——搬家的顺风车

美丽的事物总是短暂的,同样,靠抽热液出口的“烟”活着的玫瑰花园并不长久。热液出口不稳定,有时候会突然大规模地喷发。随着研究的不断深入,海洋学家们发现了一个奇怪的现象:发生比较大型的喷发时,热液出口附近的几乎所有生物都会死亡,但等喷发过去后,生物群落很快又会重新出现在新的热液出口。

也许你会觉着新群落的出现是很自然的现象,但其实海底生物群落中与化能合成细菌共生、处于最基础营养级的管状蠕虫个要“搬个家”并不那么容易。首先,海底的温度非常低。在我们观测的东太平洋海底,水温大概为2℃左右。而管状蠕虫的幼虫在这么低的温度下,并不能存活很久,大概只有一个月左右。另外,这些生物幼虫几乎没有游泳的能力,所以它们不可能自己游到新的热液出口。曾经认为的一个比较可能的原因是大洋中脊附近的海流把幼虫带过去的,不过,后来科学家们观测海底的海流非常弱,距离我们观测到的喷发后又有生物出现的热液出口最近的生物群落也有300多公里,非常弱的海流是不可能在幼虫死亡之前把它们运到这么远的地方去的。

那还会有什么力量更强大的“顺风车”呢?2004年到2005年,我们在东太平洋中脊区域放置了10几个海流计,把它们都挂在锚定在海底的浮子上面,这样它们就能测量海底不同深度的海流变化。此外,我们还布放了可以测量生物幼虫数目及沉积物的仪器。通过观测,我们发现大多数时候,大洋中脊附近的流场比较弱,也很稳定,但在某段时间流速会突然反向并强度明显增强。当我们分析同时期的卫星资料时发现,在海底流速变化的时候,有一个直径300多公里的中尺度涡旋正好经过我们的观测点。然后,结合数值模型及生物幼虫和沉积物的观测数据,我们推测出:正是海面的那个大涡旋影响到几千米深的海底,它导致的海流让热液口的蠕虫幼虫搭上了搬家的顺风车。

葡京赌王网 5

【研究区域的地理位置,图中白色五角星显示的是研究观测点。由特旺特佩克地峡海湾和帕帕加约海湾产生的中尺度漩涡影响着东太平洋海隆。East Pacific Rise: 东太平洋海隆;Mexico:墨西哥;Gulf of Tehuantepec: 特旺特佩克地峡海湾;Gulf of Papagayo:帕帕加约海湾(来源:Adams et al., 2011, Science)】

 

我们的工作除了解释了热液出口生物群落的迁徙问题外,还发现了另外一个问题。在太平洋东部的这些中尺度涡旋的强度和数量,跟给人类带来众多灾难的厄尔尼诺现象之间有一定关系。这就是说,当厄尔尼诺现象发生时,不但我们人类会受到影响,连躲在海底几千米的生物也会通过这些大涡旋被间接的影响到。这也告诉我们,地球是一个高度耦合的系统,真算得上是“牵一发而动全身”。

葡京赌王网 6

  浪和潮汐对海岸的冲击形成了海岸地形。小范围的海岸地形是海浪对沿岸岩石和沉积物的冲击作用造成的;大范围的海岸地形的形成,是由于陆地和海平面相对垂直运动的结果。

专家们认为,海底“黑烟囱”的形成过程很复杂,它与矿液和海水成分、温度间存在的差异有关。由于新生大洋地壳或海底裂谷地壳的温度较高,海水沿裂隙向下渗透可达几公里,在地壳深部加热升温后,淋滤并溶解岩石中的多种金属元素,又沿着裂隙对流上升并喷发在海底。它们刚喷出时为澄清的溶液,与周围的海水混合后,很快变成“黑烟”并在海底及其浅部通道内堆积成硫化物。

海底热液区示意图

  海浪和潮汐对海岸的冲击产生了两种海岸地形,即侵蚀型和堆积型。侵蚀型海岸一般有数百公里长;而堆积型海岸则更长,但是海岸线一般比较平滑。侵蚀型和堆积型海岸有时会交错出现,形成景色各异而又迷人的海岸。

目前科学家已经在各大洋的150多处地方发现了“黑烟囱”区,它们主要集中于新生大洋的地壳上,如大洋中脊和弧后盆地扩张中心的位置上。2003年“大洋一号”开展了我国首次专门的海底热液硫化物调查工作,拉开了进军大洋海底多金属硫化物领域的序幕。经过长期不懈的“追踪”,终于发现了完整的古海底“黑烟囱”,它们的地质年龄初步判断为14.3亿“岁”。此前,这不仅进一步了解了大洋深处海底热液多金属硫化物的分布情况和资源状况,也为地球科学从理论上有一个新的质的飞跃做了铺垫。

葡京赌王网 7

  当侵蚀波携带着飘砾、卵石和沙冲击坚硬和较坚硬的岩石时,首先侵袭由断层引起的岩石裂面、裂缝,然后侵袭较松软的岩石层面。侵蚀波这种持续不断的侵蚀,在平缓延伸至海水里面的岩石前面留下了被削痕迹。这种地形在低潮时露出水面。

生命科学的突破口

海底黑烟囱

  当海崖是由较松软的物质组成时,侵蚀现象则靠波的冲击力来完成。海岸的沉积物来源于海崖上部发生的滑波和山崩。

在这些炽热的“黑烟囱”的周围活跃着一个崭新的生物群落——热水生物,比如长达三米而无消化器官,全靠硫细菌提供营养的蠕虫,加上特殊的瓣鳃类、螃蟹之类,说明地球上不仅有人们所习惯的,在常温和有光的环境下通过光合作用生产有机质“有光食物链”,还存在着依靠地球内源能量即地热支持,在深海黑暗和高温高压的环境下,通过化合作用生产有机质的“黑暗食物链”。从而构成了繁荣的深海生物圈。换言之,因为处在海洋深处,阳光无法照射到那里,它们不能依靠光合作用来合成生命物质,只能通过自身的化学反应类合成生命物质来生存。

热液生态系统与陆地-浅海光合作用为基础的生命体系有根本区别,它们形成以嗜热硫还原细菌为基础生产力的食物链,构成一个自养自给的共生系统,目前认为海底热液是其营养物质的初始来源。这一环境内的生物组成主要有细菌、双壳类、铠甲虾,与细菌共生的巨型管栖动物、管水母、腹足类和一些鱼类,这在压力巨大、一片漆黑的海底形成了一片繁华的生命奇景。这一群落随着“热液”的长消而出没,当“热液”停止喷发,这一群落也随着消失。当新的“热液”产生时,又能形成新的群落。

  海滩一般形成于海崖的脚下和海岬之间的海湾中,是被侵蚀的岩石和贝壳碎悄暂时的堆积。大部分海滩物质最终运移到深水域或沿海岸运移,然而,在某些情况下,由于沙砾的沿岸和向岸运动,海滩继续堆积,从而形成堆积型海滩,如海滩平原、沙嘴和沿岸沙坝。通常海滩和沙坝经冬季风暴的作用露出海平面后,将会由于风成沙丘的堆积而变得越来越高。洪水带来的泥沙成为潮间带沉积物。当这些沉积物继续向高潮线堆积时,不断集结海洋和沼泽植物,直到超出平均最高潮线。泥沙在近岸水域中不断堆积,直到超出平均最高潮线,最终成为人类向大海要田的潜在来源。

在这里,海水的水温高达350摄氏度,生物生活在既无氧也无光的高温高压环境下,并依靠氧化大量有毒有害的硫化物获得生命的能量。

多金属硫化物矿床是热液活动的产物,富含Cu、Zn、Fe、Mn、Pb、Ba、Ag、Au、Co、Mo等金属和稀有金属,赋存于2000~3000米水深的海底,是继大洋锰结核和结壳之后发现的又一具有巨大开发远景的海底矿产资源。它和深海热液喷口生物、大洋多金属结核、富钻结壳、天然气水合物等新型资源一起被誉为21世纪人类可持续发展的战略接替资源,具有很好的科研与商业应用前景。

  新出现的海洋牧场

这种生存环境,很类似地球早期环境的极端高温环境:热泉水温高达350摄氏度,周围水温为2摄氏度、水深两三千米,缺氧,遍布还原性的有毒气体和金属离子。

葡京赌王网 8

  自然鱼类资源的减少,人们对海产品的需求量的增加,致使海洋牧场在一些国家出现了。

一些生物基因组的研究也发现,这些生物非常原始,接近所有生命的共同祖先。科学家们为此提出,生命莫非就是起源于这些“黑烟囱”的周围?

海底冷泉从发现到现在已经近40年,是继海底热液之后的又一重大发现,二者都反映了海底的极端环境。来自海底沉积界面之下的以水、碳氢化合物 、硫化氢、细粒沉积物为主要成分的流体以喷涌或渗漏方式从海底溢出,并产生系列的物理、化学及生物作用,这种作用及其产物称为冷泉。既然海底热泉是热的,那么冷泉也是冷的喽?其实,海底冷泉的温度与周围海水温度相近,约2~4℃。冷泉常呈线性群产出,主要集中在断层和裂隙较发育地区,经常伴随着大量自生碳酸盐岩、生物群落、泥火山、麻坑、泥底辟等较为宏观的地质现象。

  首先是变捕鱼为养鱼。要保证海洋牧场丰收,培殖鱼的种苗生产技术是第一步。近年来,人们在鱼的人工授精、孵化、仔鱼育成、人工放流等技术上都有突破性的进展。利用各种鱼的洄游特性进行放养,使得近海渔场的鱼种不断增加,保证了鱼的产量。

另外,海底“黑烟囱”周围生物的多样性和生物密度也可与热带雨林相媲美,目前新发现的生物种类已经达到了10个门类500多个种属。这个发现也同样令人们兴奋。

导致冷泉形成的因素主要包括:

  第二是贝类养值。鲍鱼、干贝、牡蛎等经济价值较高的贝类,已经能实现工厂化育苗,待各种贝成苗后进行海上放牧。在我国的大连市、山东长岛县,都已建成贝苗养殖车间,并向沿海渔民供给贝苗。

同时科学家们已对生存在深海高温下的细菌进行开发、利用,着手提取新型的生物酶,进行新医药和洗涤剂的实验。

①海底沉积物埋藏或者沉积物滑动、运移及重新沉积;

  第三是藻类养殖。藻类养殖主要有海带、裙带菜、紫菜等。藻类养殖在我国沿海已经非常普及。我国从北到南的浅海滩涂,开辟了大面积的藻类养殖常第四是虾蟹养殖。科技人员已经突破了亲虾越冬等技术难关,实现了虾苗驯养、放流等。

矿产资源宝库

②全球气候变冷或变暖引起海平面的升降,从而使海底压力和温度变化;

  随着技术的进步,许多海上牧场又从单一养殖逐步实现立体养殖。海水的表层用来养殖海带等海藻,底层用来养殖蟹贝,中层水用来养殖经济鱼或虾等,实现生态海水养殖业。

这些“黑烟囱”不但为大量深海生物生存提供了生存环境,它们还能在短时间内为人类提供所需要的宝贵矿物。

③构造抬升或海平面下降使压力降低;

  海洋开发技术——人类生存的新领域

“黑烟囱”喷出了炽热溶液,这些溶液富含铜、铁、硫、锌,还有少量的铅、银、金、钴等金属和其他一些微量元素。当这些热液与4摄氏度的海水混合后,原来无色透明的溶液就成了黑色的金属硫化物溶液。

④与地震有关的压力快速变化、火山喷发、地温梯度升降;

  人类在自身发展的过程中,不知不觉地为自己的继续生存发展设置了重重障碍。日益逼近的人口“爆炸”和资源能源危机,使人们越来越深刻地感到必须寻求缓解的途径,这个途径是依靠科学技术的进步和海洋的开发与利用。

这些物质往上跑不了多高,就会像天女散花般地从烟柱顶端四散落下,沉积于烟囱的周围,从而形成含量很高的矿物堆。这一过程历经的时间很短,一般来说,从一个“黑烟囱”开始喷发到最终“死亡”,只要十几年到几十年,不过在这么短的时间里,它却可以累积造矿近百吨。

⑤海底底层水变暖或温盐环流变化,冬季变冷和夏季升温引起的海底环境变化。

  海洋资源远比陆地资源要多,多得使人难以置信。自本世纪60年代开始,海洋资源开发迅速发展,70年代已形成世界经济规模的开发。海洋资源主要有五大部类:1.生物资源。解决人类食物的最大“粮仓”在海洋。海洋的利用是立体化的,比陆地利用度高许多倍。海洋潜藏着许多生物,其种类比陆上更多,食物蕴藏量也远比陆上丰富得多。据估计,地球生物资源80%在海洋,而目前由于开发技术和经济力量所限,海洋为人类提供的食物只占总量的2%,以捕鱼为例,全世界海洋鱼产量在80年代初年平均为7000万吨,虽然仅占全球鱼类总量的0.3%,但相当于陆地牛肉、羊肉总量的60%以上;如果采用高技术捕捞和科学管理方法,海洋鱼产量可提高3~7倍,即可达2~5亿吨,这将解决人类食物的一大部分。

与此相比,现在人类开采的石油、煤、铁等矿产,则经历了更长的历史,大多要若干万年才能成矿。而“黑烟囱”通过化学作用来造矿,就大大地缩短了成矿的时间。而且这种矿,基本没有土、石等杂质,都是些含量很高的多种金属的化合物,稍加分解处理,

冷泉的流体可能来自于下部地层中长期存在的油气系统,也可能是海底天然气水合物分解释放的烃类。因此,当上述因素出现时,流体会沿着泥火山、构造面或沉积物裂隙向上运移和排放,便会形成甲烷冷泉。根据冷泉流体溢出速度的不同,将其分为快速冷泉和慢速冷泉。快速冷泉常产自泥火山,流体为富甲烷的流体携带大量细粒沉积物;慢速冷泉流体富油或气,在空间上快速和慢速冷泉常过渡伴生。冷泉流体的流量在时间和空间上也是不断变化的,控制因素主要有潮汐作用、构造作用、孔隙流体与海水的浓度差产生的对流、生物泵作用(海底生物活动改造流体的流动方式)等。

  2.矿物资源。海底矿物资源远比陆地要丰富,海水中含有70多种元素,具有巨大经济价值的海底矿种,已查明有四大类,即含金属的软泥、锰团块、富钴结核和块状硫化物矿藏。据估计,全球海洋矿物资源达6000亿吨。海底矿藏对发展现代工业极为重要,其中锰团块提炼后是电子工业、航天工业和机械工业所需的高级特种钢的原料,钴是制造导弹、火箭和合金钢的重要材料,钛是深海潜水船、航天飞行器和高速飞机的重要材料。

葡京赌王网 9

  3.能源。地球上的石油储量有一半以上蕴藏在海底及地壳以下。日本资料表明,1970年至1977年全世界发现的主要油田77%在海洋中。近几年专家们通过勘探等手段,估计全球海底石油储量约2500亿吨以上,大陆架海底石油可采储量是陆地储量的3倍,按目前的消耗计算,约够人类使用270年以上。世界上已有50个国家和地区从海洋中获取石油,年产原油7.6亿吨,占世界石油总产量的28%。大洋中的天然气储量更丰富,分布更广泛。此外,海洋的潮汐、波浪、海流、温差、盐差、海上太阳能和风能等自然资源,十分丰富。

甲烷气柱喷溢现象

  4.化学资源。经过10多年的研究,通过化学手段,已可从海水中提取钾、溴、镁、铀等化学元素。海水中有大量钾,可制成钾肥。海水淡化是解决世界淡水资源的重要途径。

冷泉生物系统是指示海底冷泉非常直接的标志。甲烷氧化菌和硫酸盐还原菌参与到冷泉流体中的甲烷与硫酸根离子的缺氧甲烷氧化反应中,为化能自养生物提供了碳源和能量,成为冷泉生态系的初级生产者。在其基础上又发育着菌席和深海双壳类及蠕虫(管状群蠕虫和冰蠕虫)多毛类动物以及海星、海胆、海虾等一级消费者,其中管状蠕虫只出现在冷泉流速较低的环境。二级消费者有鱼、螃蟹、扁形虫、冷水珊瑚等。所以冷泉活动区域一般都是海底生命极度活跃的地方,和热液生态系统并称为“深海绿洲”。

  5.副产品资源。从海洋中发现许多作为新材料、新能源和半导体研究所需的重要资源,从蟹、虾的甲壳中提取高分子壳质,从墨斗鱼和狭鳕中提取作人造骨材料和液晶材料,从海生物体内提炼制作新药和机能性高分子的新物质。

葡京赌王网 10

繁茂的冷泉生物群落

葡京赌王网 11

白色的潜铠虾和深色的贻贝

全球海洋环境中可能发育有900多处海底冷泉活动区,每年释放大量CO2和CH4等烃类气体到大气中,而CH4的温室效应是相同质量CO2的20倍以上,因此是全球变化的重要影响因子。我国近海冷泉区主要有 7个,其中南海海域分布6个,东海冲绳海槽1个。2015年“海马”号ROV在珠江口盆地西部海域发现了海底巨型活动性“冷泉”,被命名为“海马冷泉”。该冷泉浅表层富含天然气水合物、自生碳酸盐岩大量出露、冷泉生物群广泛发育,是非常典型冷泉系统。

研究冷泉具有重要的科研意义。冷泉是探寻天然气水合物的重要标志之一;冷泉生态系统是研究地球深部生物圈的窗口;冷泉溢出的CH4和CO2是可能造成全球气候变化的重要因素;同时,研究全球圈层相互作用和全球变化也是科学前沿之一。

本文由葡京赌王网发布于现代,转载请注明出处:葡京赌王网热液硫化物,海底热泉和冷泉

TAG标签:
Ctrl+D 将本页面保存为书签,全面了解最新资讯,方便快捷。