海底噴泉

除了瀑布外，海底還有不少粗細(xì)不等的噴泉。

1979年3月，以美國(guó)海洋學(xué)家巴勒為首的一批專家對(duì)墨西哥西面的加拉帕戈斯洋脊進(jìn)行考察。當(dāng)科學(xué)家們乘坐的“阿爾文”號(hào)深潛器緩緩降至海底時(shí)，透過觀察窗，借助探照燈光，展現(xiàn)在他們面前的是一幅令人恐懼的景象：一根根高達(dá)6～7米的粗大煙囪般的巨柱兀立，“濃煙”不斷地從這巨柱的頂口噴發(fā)出來。

他們急忙將溫度測(cè)試器伸出騰騰“濃煙”中，結(jié)果令人大吃一驚：原來噴出的“濃煙”溫度竟達(dá)近千度。如果深潛器再靠近的話，“阿爾文”號(hào)的塑料觀察窗就會(huì)被燒融、毀裂，焚燃成一股“濃煙”。經(jīng)過仔細(xì)觀察，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這一股股“濃煙”原來是一種金屬熱液噴泉；當(dāng)它們遇到寒冷的海水時(shí)，便立即凝結(jié)出銅、鐵、鋅等的硫化物，并沉淀在“濃煙”巨柱的周圍，堆成小丘。更使人驚奇的是：在熱噴泉口附近，還發(fā)現(xiàn)了許多珍奇的深海底生物，如白蟹、大哈、蠕蟲及各種形狀的魚類。

1980年以來，科學(xué)家們繼續(xù)沿大洋中脊的中央裂谷進(jìn)行深潛考察，結(jié)果又發(fā)現(xiàn)了不少海底濃霧彌漫的熱噴泉。

幾個(gè)著名的海底噴泉

目前，各國(guó)科學(xué)家已在世界各大洋發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)較大的海底熱泉。包括中洋脊熱液系統(tǒng)、加拉巴哥斯熱泉、圭亞馬斯海盆熱泉、馬里亞納海盆熱泉等。

中洋脊熱液系統(tǒng)：紅海的底部“熱鹵水”是最早發(fā)現(xiàn)的海底噴泉。紅海底部有一個(gè)海洋地殼的擴(kuò)張中心，火山是熱量的來源，熱液不僅與其底下的玄武巖反應(yīng)，也與伴生的沉積物和厚層頁巖反應(yīng)，造成富含金屬的鹵水，從紅海海底流出，當(dāng)它和海水混合后，便下沉至海底。

由地?zé)嵋鸬募永透缢箛娙疁禺惓?，?nèi)含高濃度錳微粒及氡、氦－3、鋇、鎂、鈣。它位于東太平洋西經(jīng)86度，赤道附近、加拉巴哥斯群島四周的擴(kuò)張中心區(qū)域。哥利斯于1979年利用深潛器在加拉巴哥斯擴(kuò)張中心的裂縫中實(shí)際觀測(cè)到噴泉。此區(qū)域裂谷的寬度為3～4千米，水深2450米、擴(kuò)張速度每年約3．5厘米。液體從裂口流出的速率為每秒2～10升，溫度為7℃～17℃，周圍底水的溫度為2℃?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，每個(gè)裂口的水溫和礦含量有密切關(guān)系。噴泉噴出時(shí)的溫度高達(dá)350℃以上。

最為壯觀的海底噴泉是位于北緯21度附近的東太平洋隆起的脊軸上。該處的噴泉噴口屬大洋中脊型熱泉。在一條長(zhǎng)7千米、寬約200～300米的狹長(zhǎng)形條狀區(qū)域內(nèi)，分布有25個(gè)以上噴口，各噴口的噴泉溫度變化各異。其中東北段噴泉新噴出的水溫較低，為2℃～20℃，水質(zhì)也較清澈，因而此處生物繁茂。而西南段噴口新噴出的水溫較高，有的竟高達(dá)400℃左右，水質(zhì)中所含的成分十分復(fù)雜，致使噴口處形成了塊狀硫化物堆積。堆積物將噴口圍成1～5米高的圓形狀，海洋學(xué)家稱之為“黑煙囪”。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)“黑煙囪”噴出的水中含有大量的硫磺鐵礦、磺鐵礦、閃鋅礦和銅、鐵的硫化物等物質(zhì)。對(duì)硫磺鐵礦的流體進(jìn)行測(cè)定表明，其外壁由石膏、硬石膏、硫酸鹽組成，而與熱水接觸的內(nèi)壁，則為粗大的結(jié)晶黃銅礦和黃鐵礦。在部分封閉的“煙囪”頂端所采的樣品中，主要由閃鋅礦、黃鐵礦和黃銅礦交替組成，最外層富含有閃鋅礦、磁磺鐵礦、黃鐵礦及鉛鋅礦和硫等。在其周圍的海底上，富含氧化鋅和氧化錳的沉積物。噴口周圍的海洋中氦－3和氫的含量較高。

除了上述噴泉外，加拉巴哥斯海底小兵、加利福尼亞灣的圭亞馬斯海盆、馬里亞納海盆、北緯12度以東太平洋隆起、美國(guó)珍德?？∑鸷蜎_繩海槽等地也都有海底噴泉活動(dòng)。

海底噴泉是怎樣形成的

隨著海底噴泉陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，以及對(duì)其研究的逐步深入，許多科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)海底噴泉還與地球氣候的變化有著密切的聯(lián)系。

考察研究表明，4000～6000萬年以前的始新世時(shí)期，地球有著非常溫暖的氣候環(huán)境，極地與赤道的溫差很小。美國(guó)密執(zhí)安大學(xué)的奧溫教授在進(jìn)行深海鉆探，從東太平洋海隆獲取的沉積物和巖樣中發(fā)現(xiàn)，在2000～5000萬年前的沉積物中，鐵的含量為現(xiàn)代的5～10倍，鈣的含量則為現(xiàn)在的3倍。此外，在600～800萬年前，鐵的含量也有一個(gè)小的峰值。奧溫還從別人的研究中獲悉，始新世時(shí)期沉積物的鐵含量是目前的20倍。據(jù)此，奧溫又進(jìn)一步研究認(rèn)為：當(dāng)海底噴泉活動(dòng)增強(qiáng)時(shí)，所噴出的鈣將與海水中的硫酸氫鈣發(fā)生反應(yīng)，析出二氧化碳。資料表明：現(xiàn)有的海底噴泉提供給大氣的二氧化碳，占大氣中二氧化碳自然來源18%左右。當(dāng)鈣的析出量為現(xiàn)在的3倍時(shí)，大氣中的二氧化碳含量約相當(dāng)現(xiàn)有的2倍。眾所周知，二氧化碳含量的增加，將產(chǎn)生顯著的溫室效應(yīng)，從而使全球的氣溫普遍升高，以至極地出現(xiàn)了溫暖的氣候。不過，奧溫的觀點(diǎn)并不是唯一解釋這種氣候變化的假說。在奧溫之前，有人認(rèn)為這與地軸傾角變化有關(guān)。

（螺磯山Q＆A研究會(huì)）