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| 海底热泉 |
热液喷口是海底的间歇泉，人们称它为海底热泉。1977年，科学家在加拉帕戈斯裂缝首次发现海底热泉。发现的热泉都分布在于太平洋和大西洋的海脊附近，平均深度为海平面以下2100米。海脊是海底的山脉链。地壳的巨大板块一刻不停地运动着，它们的碰撞形成了海底山脉，它们的分离造就了海底裂隙。海水从这些开口处渗入地壳，被炽热的岩浆“烧”得滚烫。加热后的海水回流，又从地壳的小缝隙里涌出，形成了海底热泉。
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| 考察海底热泉 |
一些热泉的喷口处矗立着高高的“烟囱”。过热水从地壳深处带来大量的金属物质，在涌出地壳的一刻，与周围冰冷的海水相遇，金属物质被沉淀出来，沉积在喷口处，逐渐积累成高高的“烟囱”。有些热泉喷出的是深色的液体，看起来就像是冒着“黑烟”，而另一些则涌出“白烟”。这是由于过热水所含不同的矿物成分引起的。如果水中含有铁和硫化物，在高温下就会形成硫化铁，产生烟黑的颜色。而“白烟”的温度比“黑烟 要低，它们一般包含的是钡、钙、硅等的白色化合物。热泉的“烟囱”增长神速。华盛顿大学的一位科学家曾对太平洋俄勒冈海岸附近的一个热泉进行了追踪考察，它的“烟囱”竟然在18个月里增长了9米，在其崩塌以前“身高”曾一度超过15层楼的高度，如今它又在迅速地增高。
20多年来，科学家们对海底热泉的热情有增无减，这不仅因为海底热泉在全球海洋的温度变化、化学变化、循环方式等方面扮演着重要的角色，而且热泉附近的生物群落，也是揭开生命起源之迷的一个重要线索。
1979年的一天，在加利福尼亚湾的外太平洋海底，美国科学家比肖夫博士等人乘坐阿尔文号潜水器向深海下潜，当他们下潜到2500米接近海底时，看到一幅十分奇异的景象：蒸汽腾腾，烟雾缭绕，烟囱林立，好像重工业基地一样。经过仔细观察，他们发现在"烟囱林"中有大量各种生物生存，他们基本上围绕着烟囱生存。烟囱里冒出的烟的颜色大不相同。有的烟呈黑色，有的烟是白色的，还有清淡如暮霭的轻烟…… 实际上，海底热泉的活动并不一定形成烟囱。早在20世纪60年代，科学家们在红海发现了许多奇异的现象，比如水温和盐度偏高，接着就出现了高温卤水。1967年，在一处海渊中发现了在热泉周围形成的海底多金属软泥。从此，揭开了人类研究现代热液矿产资源的新篇章。1988年，中国科学家与德国科学家联合考察了马里亚纳海沟。
他们通过海底电视看到，在水下3700米左右的海底岩石上有枯树桩一样的东西，它高2米，直径50到70厘米不等，周边还有块状、碎片状和花朵状的东西，在这些喷溢海底热泉的出口处，沉淀堆积了许多化学物质，他们采集了1000公斤的岩石样品，主要是黄褐色，间杂黑色、灰白色、蓝绿色。经过化学分析和鉴定，人们确认这就是海底热泉活动的残留物，叫做烟囱。它们大多是硫化矿物。除了大量铜、锌、锰、钴、镍外，还有金、银、铂等贵重金属。更加令人吃惊的是，在那些活动热泉附近，甚至聚集了大量的人类不曾认识的新生物物种。这些，都需要今后人类的艰苦努力去探索。
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| 海底热泉 |
位于北纬21度附近的东太平洋隆起的脊轴上的热泉，在一条长7千米、宽约200-300米的狭长型条状区，分布有25个以上的热泉“烟囱”，各“烟囱”的热泉温度变化各异。其中东北段热泉新喷出的水温较低，为5-20℃，水质也较清流澈，因而此处生物繁茂。而西南段喷口新喷出的水温较高，有的竟达400℃左右，水质中所含成分十分复杂，致使喷口处形成了块状硫化物堆积。堆积物将喷口围成1-5千米高的圆形状，形成“黑烟囱”。经分析发现“黑烟囱”喷出的水中含有大量的硫磺铁矿、黄铁矿、闪锌矿和铜、铁的硫化物等物质，对硫磺铁矿的液体进行测定表明，其外壁由石膏、硬石膏、硫酸镁组成，而与热水接触的内壁，则为粗大的结晶黄铜矿和黄铁矿。在部分“烟囱”顶端所采的样品中，主要由闪锌矿、黄铁矿和黄铁矿在带交替组成。最外层富含重晶石、非晶质二氧化硅。“烟囱”底部有黑色细粒沉淀物，其中含有闪锌矿、硫磺铁矿、黄铁矿及铅锌矿和硫等。在其周围的水样中氦-3和氢锰的含量较高。海底热泉的发现，成为20世纪科学领域中最重要的事件之一。
海底热泉是地壳活
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| 海底热泉 |
动在海底反映出来的现象。它分布在地壳张裂或薄弱的地方，如大洋中脊的裂谷、海底断裂带和海底火山附近。大西洋、印度洋和太平洋都存在大洋中脊，它高出洋底约3000米，是地壳下岩浆不断喷涌出来形成的。洋脊中都有大裂谷，岩浆从这里喷出来，并形成新洋壳。两块大洋地壳从这里张裂并向相反方向缓慢移动。在洋中脊里的大裂谷往往有很多热泉，热泉的水温在300摄氏度左右。大西洋的大洋中脊裂谷底，其热泉水温度最高可达400摄氏度。在海底断裂带也有热泉，有火山活动的海洋底部，也往往有热泉分布。除大洋中脊有火山活动外，在大陆边缘，受洋壳板块俯冲挤压形成山脉的同时，往往有火山喷发，在它的附近海底也会有热泉分布。
海底热泉是一个非常奇异的现象：蒸汽腾腾，烟雾缭绕，烟囱林立，好象重工业基地一样。而且在“烟囱林”中有大量生物围绕着烟囱生存。烟囱里冒出的烟的颜色大不相同。有的烟呈黑色，有的烟是白色的，还有清淡如暮霭的轻烟。经分析发现“烟囱”喷出的物质中含有大量的硫磺铁矿、黄铁矿、闪锌矿和铜、铁的硫化物等物质，对硫磺铁矿的液体进行测定表明，其外壁由石膏、硬石膏、硫酸镁组成，而与热水接触的内壁，则为粗大的结晶黄铜矿和黄铁矿。最外层富含重晶石、非晶质二氧化硅。“烟囱”底部有黑色细粒沉淀物，其中含有闪锌矿、硫磺铁矿、黄铁矿及铅锌矿和硫等。在其周围的水样中氦-3和氢锰的含量较高。海底热泉并不只是这一处。科学家们在太平洋、印度洋、大西洋的中脊和红海等地相继发现了许多正在活动的和已经死亡的“烟囱”。
海底热泉为什么出现在大洋中脊呢？原来，洋中脊是多火山多地震区，岩石破碎强烈，海水能通过破碎带向下渗透，渗入的冷海水受热后，以热泉形式从海底泄出。在冷海水不断渗入、热海水不断排出的循环过程中，洋底玄武岩中铁、锰、铜、锌等元素溶于热海水中，成为富含金属元素的热液而喷涌出来。由于洋中脊是大洋板块的分离部位，那里的岩石圈地壳最薄弱，因此又是地幔热流最好的突破口。热泉水带上来的物质多金属硫化物或氧化物，它们沉淀在热泉喷口周围，形成具有经济价值的“热液矿床”。 海底热泉的发现与研究，打破了人们对深海大洋的传统看法，在认识海洋、开发海洋方面提出了一系列新的问题。在地质学方面，海底热泉是人们能够看到的海水在洋壳里不断循环的现象。
对于生命是最先诞生于地球表面，还是起源于海洋底部的热泉，目前科学界仍在争论。24日出版的英国《自然》
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| 海底热泉 |
美国华盛顿卡内基研究所地球物理实验室黑普及其同事在《自然》杂志上介绍说，他们进行的实验发现，在高温和高压下利用金属矿物质作为催化剂，氮分子可以与氢发生还原反应生成由一个氮原子和三个氢原子组成的具有活性的氨分子。黑普等在研究中发现，如果以金属矿物质作为催化剂，氮分子还原生成氨分子的条件为温度300至800摄氏度，压力为0.1至0.4千兆帕斯卡，而这些条件正是早期地壳和海底热泉系统的典型特征。研究人员指出，作为生命起源的前奏，氮分子向氨分子的转换过程很可能发生在大量溶解了矿物质的海底热泉周围。而一个富含氨分子的环境比一个氮分子占主导的环境，能更有效地满足早期生命起源对氮元素的需求。
另外黑普等在研究中还发现，在800摄氏度以上的环境下，氮元素只有以分子形式存在才能保持稳定，从而排除了早期地球大气中大量产生氨分子的可能。因为在地球形成的早期，由于小行星的撞击，地球表面温度要超出800摄氏度。研究人员推测说，海底热泉在地球早期如果能够产生足够的氨分子，通过海洋与大气的水和气体交换，氮分子占主导的早期地球大气中氨分子会逐渐增多。由于氨属于温室气体，能够对地球表面起到保暖作用，这同时也解释了为什么在当时太阳能量不足的情况下，地球上的海洋仍能保持液态。
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| 深海热泉泉口附近均会发现各式各样前所未见的奇异生物 |
即使在热泉区以外像荒芜沙漠的深海海底，仍出现了蠕虫、海星及海葵这些生物。热泉生物能够生存完全是依靠化学自营细菌的初级生产者。在黑烟囱喷出的热液里富含硫化氢，这样的环境会吸引大量的细菌聚集，并能够使硫化氢与氧作用，产生能量及有机物质，形成化学自营现象。这类细菌会吸引一些滤食生物，或者是形成能与细菌共生的无脊椎动物共生体，以氧化硫化氢为营生来源，一个以化学自营细菌为初级生产者的生态系便形成了。依照目前研究热泉生物的了解，它们的生长速度非常快。以贝壳来说，由于它们是滤食性动物，会有鳃、消化系统及进出水口器官；可是海底热泉的贝壳不一样，它们消化系统及进出水口已经呈退化现象，海底细菌则会住在它们的鳃里面，等到繁殖多了，就会被贝体利用，于是贝壳的生长速度也变得非常有效率。
[1] 泽泽百科网 http://www.zzgwu.com/wiki/index.php?doc-view-82660
[2] 初中地理网 http://www.pep.com.cn/czdl/xszx/dlbwg/zrdl/200703/t20070302_278845.htm
