首页 理论教育太平洋加拉帕戈斯海岭地热丘调查:海底喷泉凝析物形成的地热丘特性分析

太平洋加拉帕戈斯海岭地热丘调查:海底喷泉凝析物形成的地热丘特性分析

【摘要】:自1974年以来,不少国家对太平洋的加拉帕戈斯海岭及其附近海底进行调查,先后发现了不少地热丘。这些地热丘大小不一,一般高10米,直径25米左右。有些科学家认为,地热丘就是这些海底喷泉的凝析物形成的。1978年春天,“格洛玛·挑战者”号在马里亚纳海沟西侧的海底进行钻探,从采集到的海底沉积物岩芯中所发现的矿物分析,是由200~300℃的高温热水形成的,这结果与加拉帕戈斯海岭上的地热丘形成情况相符。

自1974年以来,不少国家对太平洋的加拉帕戈斯海岭及其附近海底进行调查,先后发现了不少地热丘。这些地热丘大小不一,一般高10米,直径25米左右。每个地热丘都有一个地下热水的喷出点。有些科学家认为,地热丘就是这些海底喷泉的凝析物形成的。海底热喷泉的温度可能达到300℃。

1978年春天,“格洛玛·挑战者”号在马里亚纳海沟西侧的海底进行钻探,从采集到的海底沉积物岩芯中所发现的矿物分析,是由200~300℃的高温热水形成的,这结果与加拉帕戈斯海岭上的地热丘形成情况相符。

1979年4月,“阿尔文”号来到东太平洋海岭。它按照常规下潜,也按照常规在海下调查。在水下探照灯的光柱下,海水晶莹碧透,各种趋光性的生物围聚在“阿尔文”号的四周。突然,“阿尔文”号里的科学家罗伯特·巴拉德听到一阵海水搅动的声音,他往观察窗外一看,大吃一惊,一股炽热混浊的黑色流体从洋底的岩石间喷涌而出。

“阿尔文”号立即对这“黑烟囱”进行考察。发现涌出的流体其实是滚烫的富含矿物质的水,四周的海水异常温暖。尤其使人惊异的是,在高温热水喷出口的附近,生活着一个由多种奇特生物组成的生物群,最引人注目的是一大丛密集在一起的管状蠕虫,有的长达4~5米,在水中不停地摆动。此外,还可以看到红色的蛤,没有眼睛的蟹和状似蒲公英的水母。显然,这个生物种群所依赖的不是太阳热,而是地热。

在以后的一个月里,“阿尔文”号不断地下潜到这一片深达2700米的海底进行考察。科学家们终于清楚地看到:海底耸立着几个大“烟囱”,一股股“黑烟”或“白烟”不断从“烟囱”里冒出来。这里超临界状态的高温热水由于水深的压力达270个大气压,所以并没有“沸腾”。这些“烟囱”有规律地排成一线在长达几公里的海底。在它们的周围,堆积着各种金属如铁、锌、铅、金、银、铜、铂等的硫化物。

海底“烟囱”与海底火山爆发不同,后者是来源于地球深处的地幔物质硅酸盐熔浆的喷发,而前者却是过热含矿水溶液的溢流。

“阿尔文”号这一年采集到的大量标本和样品,使海洋地质学家了解到许多海底的新现象。而“阿尔文”号建立这个新功付出的代价是微乎其微的:只是观察窗的有机玻璃被高温的海底“烟囱”水烘软变形而已。

▲海底黑烟囱