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海底的山脉及其资源

2015-05-30唐立梅

百科探秘·海底世界 2015年2期
关键词:链状结壳海山

唐立梅

海洋约占地球表面积的71%,在这片广袤的蔚蓝色深处,和陆地一样有山川、高原和盆地。什么?你不信,那就快来看看吧!

洋中脊

在距离大洋洋底2000米~3000米处,有一条“巨龙”一样蜿蜒的巨大山脉,它就是“洋中脊”。在不同的大洋,它的形态是不一样的。在太平洋,它的位置偏东,称为东太平洋洋隆:在大西洋,洋中脊呈“s”形,与两岸近于平行,向北可以延伸到北冰洋:在印度洋,洋中脊分为3支,分别为西南印度洋脊、西北印度洋脊和中印度洋脊,呈“入”字形。三大洋的洋中脊在南半球互相连接,总长达65000千米。在洋中脊中央的裂谷处,不断有来自地球深部的岩浆上涌,冷却,形成底部新的洋壳,并不断向两侧扩张推移。

板内海山

当然,海底除了洋中脊这条“巨龙”山脉之外,还有很多不同规模的海山,它们分布在板块的内部,称为板内海山。它们有的呈链状,有的分布并不规则,链状海山中最著名的要数夏威夷一皇帝海山链,它有6000千米长,而且构成年份呈线性分布,也就是海山的年龄是由老到新逐渐变化的。这可是很多专家经过很长时间研究发现的。达尔文在1837年第一次注意到洋岛常常呈链状存在,之后,达纳在1849年发现这些火山链只有一端是活跃的,另一端逐渐被侵蚀、变老,他认为夏威夷群岛西部存在被淹没的岛屿,这些岛屿在1946年被赫斯发现。1963年,威尔森根据太平洋、大西洋和印度洋中一些火山岛屿和海山具有线状分布特征以及喷发年龄顺序变化的现象,提出了“热点”假说。他认为这些热点相对静止,所以当岩石圈板块漂移经过这些“热点”时才形成了链状火山岛屿。夏威夷一皇帝海山链作为“热点”假说存在的重要证据,以其完美的曲线表明了太平洋板块的绝对运动方向。小朋友们,你们知道“热点”是什么吗?可以想象成是地球内部比较热的物质,这种热的物质是上升的。打这样一个比方,大家可以把它想象成火苗,把地球的表层想象成一块木板,当木板在火苗上方缓慢移动的时候,木板中较薄的地方会被烧出一个个的洞,这时候下方热的物质充填上来遇冷凝结后,就会形成一个一个的小山包,海山就是这样形成的,就是地球内部热的岩浆喷涌到海水中冷却形成的。除了呈链状的大型海山链之外,也还有许多不规则的小型海山的存在,它们的具体成因还有待科学家们进一步研究。

洋中脊的资源

在大洋中脊,存在多处“黑烟囱”。它们是海水从地壳裂隙渗入地下,遇到熔岩被加热后产生的热水,热水溶解了周围岩层中的金、银、铜、铁、锌、铅等金属,形成了黑色的金属硫化物溶液向上喷发而形成的。这些物质往上跑不了很远,就会像天女散花般地从烟柱顶端落下,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。除了矿产资源,“黑烟囱”还有巨大的生物资源。在这些炽热的液态硫化物形成的“黑烟囱”周围活跃着一个崭新的生物群落——热水生物,比如长达三米而没有消化器官、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的“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合成生命物质来生存。

海山上的资源

与洋中脊的“黑烟囱”不同,海山上存在的矿产资源主要为富钴结壳,是生长在海底岩石表面的皮壳状铁锰氧化物和氢氧化物,因富含钴,故名叫富钴结壳。结壳厚0.5~6厘米,平均2厘米左右,厚者可达到10~15厘米。构成结壳的铁锰矿物中含锰、钴等稀土元素总量很高,很可能成为战略金属钴、稀土元素和贵金属铂的重要资源。富钴结壳主要产在水深800~3000米的海山和海台顶部和斜面上,其赖以生长的基质有玄武岩、玻质碎屑玄武岩及蒙脱石岩。在太平洋天皇海岭、中太平洋海山群、马绍尔群岛海岭、夏威夷海岭、麦哲伦海山、吉尔伯特海岭、莱恩群岛海岭、马克萨斯海台等地都有发现,其资源远景巨大。但如果要开采的话,为了保护海山上的生态环境,需要对海山生物群落的性质进行更多研究。2013年9月,“蛟龙”号对我国富钴结壳勘探合同区的采薇海山进行调查时,就采集到了多种以前从来未获得过的生物,如寄居蟹、海鞭珊瑚等物种,这都需要我们进一步做调查研究,以便能在开采时更好地保护这些海山上的生物群落。

总之,海底存在巨大的山脉——洋中脊,以及不计其数的海山链和星星点点的海山。在这些山脉上,蕴藏着重要的金属资源和生物资源宝藏。亲爱的小读者们,我们要不断地努力学习,增加对它们的认识,以便未来我们能够拥有和利用这些资源。加油吧!

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