海底“黑烟”是怎么来的?
海底岩石中散布着肉眼不易察觉的缝隙,当海水顺着缝隙向海底深部渗漏时,会与周围岩石发生化学反应。同时位于海底深部的岩浆房,使海水变成高温的热液流体。当高温的热液从海底喷发而出时,与温度低的海水不期而遇,混合造就了海底“黑烟”。
漆黑的海底终年不见阳光,是一个冰冷的世界。怎么会有高温热流液体形成“黑烟”这种奇特现象呢?
问题的答案你一定想不到,“黑烟”其实是由冰冷的海水变化而来的!这是怎么回事呢?原来,海底岩石并非完全密不透水,其中散布着我们肉眼不易察觉的缝隙。当海水顺着这些缝隙向海底深部渗漏时,会与周围岩石发生化学反应。反应过程中,一些物质从海水中脱离出来,而一些来自岩石的物质则渗入到海水中。与此同时,位于海底深部的岩浆房(1200℃),就像一只巨大的火炉,不断烘烤着这些下渗的海水,使它们逐渐变成高温的热液流体。当这些高温的热液流体返身而上,从海底喷发而出时,与温度只有2℃的海水不期而遇,剧烈的混合造就了浓烟滚滚的热液喷发奇观!
那么,耸立在海底的“黑烟囱”又是如何形成的呢?其实,这也要归功于热液喷发过程中热液与海水的混合作用。由于高温热液与低温海水的混合,使热液的温度骤然降低,大量的硫化物矿物得以从热液流体中析出沉淀,在海底形成下粗上细、形态大小各异的“黑烟囱”。有的“黑烟囱”只有几厘米高,有的“黑烟囱”却高达10多米,足有几层楼那么高。一些“黑烟囱”的生长速度非常快,在18个月内能长高9米。这些主要由金属硫化物矿物组成的“黑烟囱”,富含铜、铁、铅、锌等多种金属元素。一些“黑烟囱”还含有金、银等贵重金属,简直就是一座会“喷金吐银”的宝库!
海底如此宽阔广袤,是不是遍地都是这样的宝库呢?科学家经过勘察发现,“黑烟囱”并非在海底随处可见,它们主要分布在大洋中脊和弧后盆地等海底火山活动区。这是因为,在海底火山活动区下方通常存在着高温的岩浆房,能有效地加热下渗的海水,使它们转变成高温的热液。目前,在全球大洋中脊和弧后盆地已经发现的海底热液活动点多达300多处。据初步估算,全球大洋中脊海底可能分布着1000多个热液活动点。
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