海底“白煙囪”是怎麼形成的?
一些大洋中脊海底出露的橄欖岩與海水發生複雜的化學反應,產生大量的熱量,驅動了一種新類型的海底熱液噴發活動。這種特殊的熱液鹼度高,幾乎不含鐵、鉛、鋅、銅等金屬元素。當熱液噴出海底時,就形成了主要由碳酸鹽礦物構成的“白煙囪”。
熱液是名副其實的海底“第一漏”!由“漏”下去的海水形成的熱液,溫度有高有低,熱液成分也大相徑庭!有的熱液在海底噴出後,並非形成我們熟知的“黑煙囪”,而是形成了潔白的“白煙囪”,這又是怎麼回事呢?
原來,在一些大洋中脊海底,有大量地幔巖的出露,橄欖岩就是其中的典型代表。有趣的是,這些出露在海底的橄欖岩可以與海水發生複雜的化學反應,併產生大量的熱量,從而驅動了一種新類型的海底熱液噴發活動。這種特殊的熱液鹼度高(pH值爲9~11),富含甲烷、氫氣等氣體,幾乎不含鐵、鉛、鋅、銅等金屬元素。因此,當熱液噴出海底時,形成的不是由金屬硫化物組成的“黑煙囪”,而是主要由碳酸鹽礦物(方解石、文石等)構成的“白煙囪”!
相比“黑煙囪”而言,這些“白煙囪”結構緻密,不易坍塌,因此可以形成更爲壯觀的海底“白煙囪”羣。在大西洋被稱爲“迷失之城”的熱液場中,矗立着一座以海神“波塞冬”的名字命名的巨型“白煙囪”。它的高度超過60米,延伸範圍接近100米,是目前已知的全球最大的海底熱液活動形成的“煙囪”。
海底“白煙囪”不但體積巨大,而且形態變化多端。它們有的像寶塔、像佛手,令人聯想到佛教寺廟;有的像石筍、像瀑布,猶如石灰岩溶洞的景象。更難能可貴的是,這些“煙囪”主要由潔白無瑕的碳酸鹽礦物組成。雪白精緻、形態各異的“白煙囪”聳立在海底,猶如大自然創造出的一件件精美絕倫的藝術珍品。
從海底“白煙囪”噴發出的熱液流體溫度並不太高(40~91℃)。這樣的流體溫度,爲那些喜溫和嗜熱的微生物羣落提供了極佳的生存場所。特別是在“煙囪”壁的孔隙中,棲息着各種各樣的化能自養微生物。它們有的以氫氣爲食,有的以甲烷爲食,以獲取能量合成有機質。對於它們而言,這些甲烷和氫氣就是其生長所需要的珍饈美味,而熱液流體就是它們最喜歡的營養濃湯!
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