新西蘭海域的“熱液金曠”
新西蘭東北部水域海底發(fā)現(xiàn)了“熱液金礦”。一艘《唐戈露》海洋科研船在采集樣品作業(yè)時,無意中采到一塊超常重的礦石。后經(jīng)分析測定,該礦石中含Zn18%、Cu15%,而Au含量則高達23%。為查明海底礦石真相,再次開赴該海域搜索卻一無所獲。然而,最后奇跡出現(xiàn)了,傍晚時分,在離考察船不遠的左前方諶藍的水面上,不時深褐色的煙霧在蒸騰。當(dāng)船開進煙霧籠罩的水域范圍,考察人員利用深海潛水探測儀和海面紅外攝像器等先進設(shè)備進行探測,很快將該水域海底的情況摸得一清二楚。原來就在該船左側(cè)水下2500m海底,有一直徑37m的巨大噴口,一股呈深褐色的“熱液礦物流”向海底噴涌而出。這股總長2500m的黑褐色煙柱越接近海面變得越粗,形成有如原子彈爆炸時的蘑菇云狀那樣十分壯觀的巨大煙云柱,呈螺旋式地緩緩上升,直抵海面。后經(jīng)調(diào)查證實,新西蘭海底“熱液金礦”產(chǎn)地的水深比至今已發(fā)現(xiàn)的20多處的任何一地都要淺,且含礦品位高,因而其開采價值極高。海底罕見的“熱液金礦”的發(fā)現(xiàn)是自20世紀70年代中期發(fā)現(xiàn)海底熱液多金屬硫化礦床以來,世界地球科學(xué)領(lǐng)域最令人興奮的重大發(fā)現(xiàn)。
亞特蘭蒂斯海床
在距離中大西洋海脊15km、水深700m處,發(fā)現(xiàn)的“亞特蘭蒂斯”海床區(qū)域,這個熱液系統(tǒng)的水溫高達40℃-70℃,熱水從海床中經(jīng)熱液噴口溢出后,熱水中的礦物質(zhì)會析出并逐漸冷凝固起來,形成許多白色的礦物柱體。其中一個礦物柱高達60m,是迄今發(fā)現(xiàn)最高的海底熱液系統(tǒng)礦物柱。該熱液噴口周圍呈現(xiàn)狀形,生活著少量螃蟹、海綿、珊瑚蟲等動物,數(shù)量最多的生物是細菌,有些地方的表層沉積物或巖石甚至因為細菌密布附著而全部被掩蓋。初步研究表明,這些細菌形態(tài)非常古老,它們能夠依靠甲烷、硫化氫等有機物質(zhì)生存;礦物柱主要是多金屬硫化物集合體。
百慕大海底沼氣
位于北美東南部大西洋中的波多黎各的圣胡安島與美國佛羅里達半島南部的邁阿密和百慕大群島之間的三角地帶,是一個經(jīng)常發(fā)生過往船只和飛機神秘失蹤的海域,故被人們稱之“百慕大魔鬼三角之謎”。1998年英國海洋地質(zhì)學(xué)家聲稱,他們在百慕大海底地層之下發(fā)現(xiàn)了一種迄今尚未了解的物質(zhì)——一種由冰凍的水和沼氣混合而成的結(jié)晶體。科學(xué)家認為,這些沼氣是存活在海底地層下的細菌活動而產(chǎn)生的。由于受到海水及地層的巨大壓力,加之水溫很低,沼氣與水混合結(jié)成土豆大小的晶體團狀。
由此科學(xué)家解釋,如果海底發(fā)生劇烈地震活動,這種被埋在地層中的塊狀晶體被翻了出來,外界壓力減輕,它們就會迅速氣化,大量氣泡上升到海面,會使海水密度降低,失去原來所具有的浮力,當(dāng)船只通過時就會像塊石頭一樣沉入海底。當(dāng)大量沼氣逸出海面,并繼續(xù)漂浮上升到空中,當(dāng)飛機經(jīng)過該海域,沼氣遇上灼熱的飛機發(fā)動機,就會立即燃燒爆炸,造成機毀人亡。
豪特雷海溝的甲烷氣
距離美國加利福尼亞海岸161km處的海底,有一條長度與科羅拉多大峽谷相仿的海溝——蒙特雷海溝。那里生存大量的蛤蜊創(chuàng)造了一處令海洋生物和海洋地質(zhì)學(xué)家驚嘆不已的奇跡。在海面下的1200m深處是一個有害氣體涌動區(qū),大量的硫化氫和甲烷氣體,夾雜一些金屬礦物質(zhì),從海底的巖層中不斷向上涌出,在涌流區(qū)的周圍有不計其數(shù)的蛤蜊在那里安然無恙地生存著。那里除蛤蜊外,還有數(shù)量可觀的蝦、貽貝和長達25m的多毛蟲??茖W(xué)家認為,對這些奇異生物群落的研究將有助于解開生命起源的謎團,甚至有人認為,可從中獲取一些原始生物稀有的化學(xué)物質(zhì)或生物基因造福于人類的健康和治療疑難病癥。
亞速爾群島附近水下的“彩虹”
近年來,法、美科學(xué)家乘水下探測器,在大西洋中的葡屬亞速爾群島附近水下250Om處。一個名叫“彩虹”的海底,發(fā)現(xiàn)了一個向海中噴放黑色熱水的熱泉群。據(jù)現(xiàn)場觀測,從海底下涌出的熱泉水顏色如墨水般烏黑,含有大量稀釋狀態(tài)的金屬物質(zhì)。這股黑色熱水流從海底下噴涌而出后擴展到水下方圓數(shù)公里范圍??茖W(xué)家認為,“彩虹”是迄今所發(fā)現(xiàn)的大西洋脊中最活躍的地方,它正處在歐、美兩個大陸板塊相接的地方。
科學(xué)家觀察到,從海底涌出的黑色熱泉尤如一排林立“黑煙囪”。黑色熱水中含有大量金屬和其它有害物質(zhì),然而在這個范圍內(nèi)卻擠滿了數(shù)不清的蝦、蟹、貝類和海參。經(jīng)海底現(xiàn)場觀測,這個地方長約250m、寬60m,共出現(xiàn)有30多個黑色熱噴泉,噴出口的水溫高達360℃。熱泉之所以呈“黑煙囪”狀,是噴出的熱流同海水接觸后,溫度驟然下降,使其呈稀釋狀的含鐵錳較多的微粒狀態(tài),使海水變得烏黑混濁,而冷卻凝固的硫化物柱狀體就形成一個個叢立的“黑煙囪”。
東太平洋海脊的生命“進化之囪”
法美兩國科學(xué)家聯(lián)合對東太平洋海脊(北緯13°和北緯95°)進行下潛31次現(xiàn)場觀察和取樣。這兩個地點在2600m深的海底,他們發(fā)現(xiàn),那里的生物食鏈與陸地生物食鏈完全不同。海底100m以下因光線不足無法產(chǎn)生光合作用,大自然通過化能合成解決了這個問題,具有氧化硫能力的菌類在海底熱水口生成,隨后成為海底生物的食物。海底熱水口周圍生存的類似巨蟲、綴錦蛤、貽貝等是其它海域罕見的,是真正的“活化石”,可能自古生代以來,經(jīng)歷了245億年至54億年獨特的進化過程??茖W(xué)家將其視為生命“進化之囪”,他們試圖探索這些奇異生物的生態(tài)環(huán)境,以解開這些生物在水溫高達360℃,充滿礦物質(zhì)、天然氣、硫化氫的環(huán)境中得以存活之謎。
中大西洋海脊的海底溫泉場
英國海洋科學(xué)家拉切爾·米爾斯和亞當(dāng)姆·舒爾茨兩博士率領(lǐng)的科考小組,對位于中大西洋海底的45km長、約3000m深的海脊上的海底火山進行調(diào)查研究。他們發(fā)現(xiàn)一些火山活動形成的海底溫泉場,這些熱溫泉受到深海沉積著許多化學(xué)和礦物質(zhì)的接近0℃的海水冷凝作用,形成許多礦物“煙囪”。經(jīng)取樣品分析,含有品位較高的Cr、Zn、Cu、Ph、Fe、Mn,甚至Au的硫化物。而在“煙囪”周圍是成群成簇的奇異的海底動物,如各種???、海蟹以及數(shù)百萬計的盲蝦等。
南太平洋的海底火山
德國和法國的科學(xué)家,在南太平洋南部海嶺和帕克斯島以南海域(距智利海岸2000km)之間的一條1500km長的海脊上,發(fā)現(xiàn)幾十座高達4000m的海底火山。某些火山頂部是由珊瑚構(gòu)成的臺地,并且有貝殼,這證明這些火山早先是島嶼或珊瑚島。由于海底在火山活動的影響下出現(xiàn)斷裂,原先的島嶼隨之消失了。在調(diào)查區(qū)內(nèi)還發(fā)現(xiàn)海底熱泉、錳礦和氧化鐵。法國科學(xué)家羅歇·?;岚赫J為,“這一發(fā)現(xiàn)表明了火山活動對地球形成和地球大氣形成的重要性”。
太平洋底有“淡水”
俄羅斯海洋科學(xué)家在西北太平洋進行實驗考察時,首次發(fā)現(xiàn)有類似淡水性質(zhì)的“隱淡水”。這種淡水含鹽量為17-25%,而海水平均含量為34-35%。隱淡水并非靜態(tài)賦存在海底下,而是從洋底巖層裂隙內(nèi)噴涌而出。他們推斷,隱淡水并非原本就是淡水,它是一種被淡化了的海水。這種海水是在水壓作用下,經(jīng)洋底巖層“裂隙高密度區(qū)”的氣孔的鹽析作用而產(chǎn)生,從氣孔涌流而出,以“潛流”的形式出現(xiàn)的洋底。它的產(chǎn)生是海水經(jīng)由各種渠道滲入洋底,形成海水與隱淡水的相互循環(huán)交換。就這樣,隱淡水源源不斷地從海底噴涌而出。俄羅斯研究人員推測,在世界各大洋底,擁有極為豐富的隱淡水資源,估計其蘊藏量可占海水總量的15-20%。他們認為,隱淡水的鹽析作用對判明洋底的變遷和多金屬結(jié)核體的形成都具有科學(xué)意義。
黑海“可燃冰”儲量居世界之首
2002年1月中旬,德國、俄羅斯和烏克蘭數(shù)十名海洋生物、化學(xué)和地質(zhì)學(xué)家乘“流星”號考察船,對黑海西北部海底進行調(diào)查。在60-650m深的海底已確定150多個可燃冰礦藏,但還不是最終數(shù)字。據(jù)初步估計,“可燃冰”(即天然氣水合物)在黑海的儲量約為20-25萬億m3,可供人類使用數(shù)萬年。在某些海區(qū),甲烷釋放區(qū)域長達2km,海底的可燃冰冰層厚達6m。研究表明,部分氣體沖到海面,在空氣中稀釋。黑海海底豐富的甲烷儲量已構(gòu)成嚴重的威脅,這使人們解開 1927年克里米亞大地震期間,曾發(fā)生過一種不可思議的奇特現(xiàn)象——大海起火之謎。據(jù)記載,火舌直沖云天,海面出現(xiàn)一座高達數(shù)百米的火焰山??茖W(xué)家認為,這個謎就是海底天然氣水合物大量向海面釋放,在空氣中燃燒的結(jié)果。