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大洋里的“山脉”

发布时间:2018-07-12 01:17:00 文章来源:未来智库    

陈雨

海洋里也有山脉吗?是的,海底山脉指的就是海底的大洋中脊和海岭。大洋中脊是贯穿世界大洋的海底山系;而海岭又叫海脊,是海底山脉的一部分。

海底的山脉与峻岭

—大洋中脊与海岭

海山通常是指大洋深海中位于海面以下、高度大于1000米的隆起地形,而广义上的海山也包括海底中相对高度小于1000米的海底丘陵。大多数海山是由板块运动及其引发的火山活动形成的,而板块运动常使海山以链状或细长集群出现。全球海底存在约20万座海山,高度超过1000 米的有3万多座,并且其中半数分布于太平洋。

我们通常根据海山“家庭合照”按照位置和个头(规模)将其分为两类:“C位大哥”—大洋中脊和“边缘小弟”—海岭。大洋中脊,又名中央海岭,多位于大洋中央,贯穿四大洋,成因相同、规模相似;其“个头”也十分出众—它是地球上最大、最长的环球山系,总长度约75000千米。“小弟”海岭也称海脊,是绵延在海底的高地。大洋中脊与海岭的关系与山脉和山岭的关系类似。

大洋中脊顶部水深约2千米,高出两侧洋底1~3千米,但有些峰顶过于“挺拔”会露出海面形成岛屿,例如夏威夷群岛、冰岛、亚速尔群岛。各洋中脊的宽度不同,宽的有1000 千米以上,面积能占到洋底面积的32.8%。大洋中脊在三大洋“站位”分布也是各有特点的:“端庄肃穆”的大西洋中脊,位于大洋中部,与大西洋两侧海岸平行,呈现S形弯曲,两侧坡较陡,北端经冰岛进入北冰洋;“调皮好动”的印度洋中脊,大致位于中部,北端向西北弯曲与红海-东非裂谷相接,南端两分支呈倒立的“Y”形;“温和”的太平洋中脊,位置偏东,两侧平缓,被称为东太平洋海隆。

大洋中脊常被一系列正交或斜交的断裂带错开(称为断错带),其中大西洋中脊在赤道附近的罗曼什断裂带,东西错动(张裂)达1000千米。而在大西洋和印度洋轴部一般有深1~3千米呈东西纵向分布的中央断裂谷地。大洋中脊在海山中是“大哥”,但在地球板块中却是“新生儿”—它是洋底扩张中心和新地壳产生的地带,岩浆物质喷出堆积形成洋脊,而下一次的喷发会把上一次的物质向两侧推移,形成次级的海岭。

海山

—海底宝库

海洋是生命的摇篮,也是岩浆活动活跃地带,海山拥有着比陆地山脉更为丰富的生物资源和矿产资源。

在生物资源方面,海山几乎栖息着所有门类的动物,科学家整合了对全球178座海山的调查记录,统计有1971种无脊椎动物,而目前海山在线数据库中收录了246座海山调查记录,涉及可分辨种类就有近2000种。可以说,海山存在的物种数远远超过目前的记录数量,几乎所有调查中的海山都发现了新物种,关于海山的调查给予了海洋生物学家太多的惊喜。

在海山栖息的物种以过滤捕食浮游生物、附着于岩石或固定在岩石生活的物种居多,数量最多也是最为典型的种类有海绵、珊瑚、海葵、海百合等。目前,对海山内部生物群的研究不多,底部栖息、体型较大的有软体动物、甲壳动物、星虫等。同时海山也是鱼类大量聚集的地方,有着丰富的鱼类资源。

海洋储存了地球上最多的矿产,海山有富钴锰铁矿石(富钴锰结壳)、锰结核、多金属硫化物等天然矿物,可以用来开采铜、锌、铅和金、银等贵金属。

富钴锰结壳是指生长在海底硬质底部岩石上富含锰、钴、铂等金属和稀土元素的“壳状”沉积物,因为含有战略资源钴而备受各国重视。结壳多产于水深不足2000米的半深水区,开发技术难度和成本都比锰结核低,是具有巨大经济价值和潜力的深海技术矿产。富钴结壳多为层壳状,少数为砾状、结核状核瘤壳状。结壳厚度一般并不大,为2~4厘米。结壳呈黑色或暗褐色,内部具有平行纹状构造,它多产于海山和海底高地顶部和上斜坡区,以坡度不大、底岩长期裸露、缺乏沉积物或沉积物薄的区域最多。从地理分布上看局限于赤道低纬区,以中太平洋海山最为富集。

锰结核又称为多金属结核,主要是由铁锰化合物组成,含有丰富的铜、镍、钴和多种微量元素。锰结核广布深海洋底,目前估计洋底总储量为1.5万亿~3万亿吨,是最具有长远开发前景的深海矿产资源。铁锰结核一般呈褐色、土黑色和黑绿色,常为球形、椭球形、圆盘状。结核的大小差距较大,常见的直径为0.5~25厘米。锰结核主要分布于太平洋,印度洋和大西洋的海盆也有分布。中国于1991年5月成為世界上第五个具有先驱投资开发资格的国家,历经8个航次的调查后,在东北太平洋圈定了75000平方千米作为21世纪的规划深海开采区。

洋脊扩张在洋底形成了一些黑烟囱状热液喷口,这一现象是海水渗入海底空间,被岩浆加热后从黑烟囱口喷出形成,热液温度高达400℃,与周围海水混合时水中金属硫化物在烟囱和附近海底沉淀,形成富含铅、锌、铜以及金银贵金属的多金属热液矿物。这些矿物多分布于大洋中部,如东太平洋海隆、东南太平洋海隆,但由于对这些区域的探索很少,目前尚未获得技术开发。

海山成岛

—风景天堂

一些海山突出海面形成了岛屿,独特地貌与海洋风光构成了海上秀美的“天堂”风景,著名的有冰岛、夏威夷群岛等。

冰与火的“魔法”创造了奇美的冰岛。作为一座洋脊穿过的火山岛却坐落于寒冷的北极圈内,岛上有100多座火山,丰富的地热形成了许多温泉和喷发热泉;而高纬度寒冷气候则使它冬季漫长,在冰川作用下形成了壮观的“U”形峡湾地貌,被誉为“冰火魔岛”。

夏威夷群岛是著名热带度假天堂,是位于太平洋断裂带上的火山群岛,由8个主岛和124个小岛组成。高耸的冒纳罗亚火山、壮丽的可爱岛威美亚峡谷、秀美的瓦伊鲁亚瀑布和恐龙湾沙滩与珊瑚让人流连忘返。

知识就是力量 2018年7期

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