海底黑烟囱成因探秘

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上世纪70年代以来，能源消耗连年递增，对陆地有限的自然资源连续多年大规模机械化采掘和源源不断地燃烧已使其贮量日趋枯竭，为此世界各国纷纷开始了海底探矿寻宝的热潮。自1977年10月美国伍兹霍尔海洋研究所所属深海潜艇“阿尔文”号在加拉帕戈斯群岛海域率先发现海底热泉生态区以来，海洋学家又先后在墨西哥西部沿海以北的北纬10°海底和北纬21°的胡安・德富卡海底下勘察到大规模热泉区。胡安・德富卡海底热泉区中拥有多处喷涌升腾矿物质的黑烟囱。

距西雅图以西300英里处太平洋底下，胡安・德富卡板块不断与太平洋板块碰撞，因此造成沿胡安・德富卡海底地层出现坼裂和扩张，地球内部源源不绝喷涌而出的熔岩冷固成新的海底地壳，并将古老的海床置于其下取而代之。海水在地心引力作用下倾泻深入地裂中，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。

加利福尼亚州海洋地质学家认为，海底黑烟囱的构筑绝非仅仅是地质构造活动的结果。其中不容忽视的是在热泉口周围拥聚生息着种类繁多的蠕虫。

从管洞外形来看极有可能是活跃喜迁居的管足蠕虫长期挖掘作业的产物。管足蠕虫内脏中的细菌可从热液所含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。这种化学反应的结果遗留下硫元素，蠕虫排泄的硫又促使海水中的钡和硫酸发生催化反应。长此以往蠕虫死后便在熔岩中遗留下管状重晶石穴坑。

斯特克斯推测海底烟囱演化生成过程可能在蠕虫聚集热泉口周围就早已开始了。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于烟道。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，从而形成海底黑烟囱热泉奇观。