海底热液
submarine hydrothermal solution
定义:在大洋中脊和边缘海扩张轴等位置产生的一种富含多种金属元素(以重金属元素为主)的高温热水。
学科:海洋科学技术_海洋科学_海洋地质学、海洋地球物理学、海洋地理学和河口海岸学
相关名词:流体 矿床 海底热液生物群落
图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
海底热液是现代海底热液循环所产生的流体,其特点包括高温、还原性的、富含金属及各类气体、贫镁的流体。这些流体最初的成分为海水,通过海水与洋壳在高温高压下一系列化学反应演化形成,最终从“黑色烟囱”和“白色烟囱”喷出。广义上来讲,热液喷口系统中存在两种类型的热液流体:高温聚集流和低温扩散流。高温聚集流是由于高温热源(如岩浆房)加热海水形成的,温度可达350℃以上。这些流体通过“黑色烟囱”排放,并在其周围形成金属硫化物。低温扩散流是由于低温热源(如蛇纹石化反应)加热海水而形成的,温度低于200℃。但从成矿学角度,科学家主要关注第一类流体。
海底热液流体涉及一系列复杂的物理化学及生物过程。从成矿学角度,当这些流体达到海底时,由于与海水混合及压力突然降低,热液流体也会迅速冷却并凝固,这些凝固物质在喷口周围堆积形成了富含铜、铁、金、银、锌等金属的多金属硫化物,形成多金属硫化物矿床。
热液流体对海水的化学组成产生影响,主要由于热液流体中含有丰富的溶解物质和矿物质,它们与海水相互作用并交换化学元素。此外,由于热液中含有丰富的化学能量和特殊的化学成分,一些特殊适应这种环境的生物能够在热液喷口周围生存和繁衍。这些生物群落被称为海底热液生物群落,包括各种热液生物,如热液盲虾、管状蠕虫、菌席等。
海底热液对地球科学研究具有重要意义,它们为科学家们提供了了解地球内部物质循环、生命起源、生态系统和生物多样性等关键问题的独特机会。通过研究海底热液,我们可以深入了解地球的地质和生物学过程,并对地球上的生命演化和环境适应性有更全面的了解。
(延伸阅读作者:自然资源部第一海洋研究所 李兵博士)
责任编辑:张鹏辉