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第二部分 神秘的海底世界3（第4页）

海底何来淡水

科学家们在海底发现有甘甜的淡水，而且数量惊人。例如，在希腊东南面的爱琴海，海底有一处涌泉，一昼夜能流出100万立方米淡水。

海底的淡水是从何处来的呢?各国科学家经过艰辛探索，提出了不少理论，主要有渗透理论、凝聚理论、岩浆理论、沉降理论等。

渗透理论认为，海底的淡水来自陆地。海洋每年有33万立方公里的海水被蒸腾，化为雨雪降到陆地上之后，一部分渗入地下，遇到不透水的岩层，便形成了蓄水层。如果这蓄水层靠近大海，淡水就有可能透过海岸流人海底的岩层中。凝聚理论认为，地面上的淡水渗入海底只能达到一定界限，但实际上在这一界限以下仍有淡水，显然这些淡水不是来自陆地。海底的有些海水是那里空气中的水蒸汽凝聚而成的。岩浆理论认为，地球深处存在着放气带，那里释放出数量惊人的气体，其中有大量的氧气和氢气，它们相互结合便形成了岩浆水。沉降理论则认为，地下水的起源与海底沉积物的沉积过积相联系。海水中携带的大量泥沙，一层层地沉积在海底，下层的沉积物在重力的作用下，把水分挤出来；被挤压的水又随沉积物的下降，‘被带入地层深处，形成了地下水。

海底黑烟囱成因探秘

70年代以来工业化生产一直保持迅猛发展势头，能源消耗连年递增，发达国家高耸人云的大烟囱日以继夜地喷涌着浓重的烟尘。对陆地有限的自然资源连续多年大规模机械化采掘和源源不断地燃烧已使其贮量日趋枯竭，为此世界各国纷纷将人类未来资源的希望倾注于海洋，并开始了海底探矿寻宝的热潮。自1977年10月美国伍兹霍尔海洋研究所所属深海潜艇“阿尔文”号在加拉帕戈斯群岛海域率先发现海底热泉生态区以来，海洋学家又先后在墨西哥西部沿海以北的北纬10°海底和北纬21°的胡安·德富卡海隆下勘察到大规模热泉区并分别进行过数次综合考察。胡安·德富卡海底热泉区中拥有多处喷涌升腾矿物质的黑烟囱。这些奇异的自然景观引起了科学家极大的兴趣和关注，他们近期的科学考察又获得新的收获和重要的发现。

地质构造活动的产物距西雅图以西300英里处太平洋海下，胡安·德富卡板块不断与太平洋板块碰撞，因此造成沿胡安·德富卡海隆海底地层出现坼裂和扩张，地球内部源源不绝喷涌而出的熔岩冷却固着成新的海底地壳并将古老的海床置于其下并取而代之。海水在地心引力作用下倾泻深入地裂中，同时形成海底环流将熔岩中大量的热能和矿物质携带和释放出来。当炽热的海水再度喷射到裂缝上冰冷的海水中，其中的矿物质被溶解并形成一缕缕漆黑的烟雾。矿物质遇冷收缩最终沉积成烟囱状堆积物，地裂中热液顺烟道喷涌而出形成景致奇异、妙趣横生的海底热泉。

加利福尼亚州蒙特雷水族生物研究所海洋地质学家德布拉·斯特克斯确悉，海底黑烟囱的构筑绝非仅仅是地质构造活动的结果。其中神奇莫测的热泉生物建筑师的艰辛劳作也功不可没，不容忽视在热泉口周围拥聚生息着种类繁多的蠕虫，其中管足蠕虫可长到18英寸，它们独具特色的生存行为特别引人注目。斯特克斯和助手特里·库克发现这些底栖生物在营造烟囱中起着至关重要的作用。

奇妙的海底建筑师为查明黑烟囱矿物成分，斯特克斯从3座黑烟囱内采集了18英寸长的岩心，经潜心研究后才揭示了其中奥秘。他们发现岩心上布满了含有硫酸钡亦称重晶石的凹陷管状深孔，研究人员确认这些管状孔穴系蠕虫长期生存行为的结果。鉴于热泉口旁蠕虫遍布，因此尚难断定究竟哪些蠕虫擅长打洞筑巢。

从管洞外形来看极有可能是活跃喜迁居的管足蠕虫长期挖掘作业的产物。解剖分析表明，管足蠕虫内脏中的细菌可从热液所含亚硫酸氢盐中获取氢原子维持生命，细菌还可把海水中的氢、氧和碳有机地转化生成碳水化合物，为蠕虫提供生存所需的食物。这种化学反应的结果遗留下硫元素，蠕虫排泄的硫又促使海水中的钡和硫酸发生催化反应。常此以往蠕虫死后便在熔岩中遗留下管状重晶石穴坑。

海底火山与平顶山

赫斯发现海底平顶山之后，当时非常纳闷，他苦苦思索着：山顶为什么会那么平坦?滚圆的山头到哪儿去了?后来，经过科学家门潜心地研究，终于解开了这个谜。原来海底火山喷发之后形成的山体，山头当时的确是完整的，如果海山的山头高出海面很多，任凭海浪怎样拍打冲刷，都无法动摇它，因为海山站稳了脚跟，变成了真正的海岛，夏威夷岛就是一例。倘若海底火山一开始就比较小，处于海面以下很多，海浪的力量达不到，山头也安然无恙。只有那些不高不矮，山头略高于海面的，海浪乘它立足不稳，拼命地进行拍打冲刷，经历年深日久的功夫，就把山头削平了，成了略低于海面、顶部平坦的平顶山。

◆海底火山喷发

1963年11月15日，在北大西洋冰岛以南32公里处，海面下130米的海底火山突然爆发，喷出的火山灰和水汽柱高达数百米，在喷发**时，火山灰烟尘被冲到几千米的高空。

经过一天一夜，到11月16日，人们突然发现从海里长出一个小岛。人们目测了小岛的大小，高约40米，长约550米。海面的波浪不能容忍新出现的小岛，拍打冲走了许多堆积在小岛附近的火山灰和多孔的泡沫石，人们担心年轻的小岛会被海浪吞掉。但火山在不停地喷发，熔岩如注般地涌出，小岛不但没有消失，反而在不断地扩大长高，经过1年的时间，到1964年11月底，新生的火山岛已经长到海拔170米高，1700米长了，这就是苏尔特塞岛。经过海浪和大自然的洗礼，小岛经受了严峻的考验，巍然屹立于万顷波涛的洋面上，而且岛上居然长出了一些小树和青草。

两年之后，1966年8月19日，这座火山再度喷发，水汽柱、熔岩沿火山口冲出，高达数百米，喷发断断续续，直到1967年5月5日才告一段落。这期间，小岛也趁机发育成长，快时每昼夜竞增加面积O．4公顷，火山每小时喷出熔岩约18万吨。

海底火山的分布相当广泛，大洋底散布的许多圆锥山都是它们的杰作，火山喷发后留下的山体都是圆锥形状。据统计，全世界共有海底火山约2万多座，太平洋就拥有一半以上。这些火山中有的已经衰老死亡，有的正处在年轻活跃时期，有的则在休眠，不定什么时候苏醒又“东山再起”。现有的活火山，除少量零散在大洋盆外，绝大部分在岛弧、中央海岭的断裂带上，呈带状分布，统称海底火山带。太平洋周围的地震火山，释放的能量约占全球的80％。海底火山，死的也好，活的也好，统称为海山。海山的个头有大有小，一二公里高的小海山最多，超过5公里高的海山就少得多了，露出海面的海山（海岛）更是屈指可数了。美国的夏威夷岛就是海底火山的功劳。它拥有面积1万多平方公里，上有居民10万余众，气候湿润，森林茂密，土地肥沃，盛产甘蔗与咖啡，山青水秀，有良港与机场，是旅游的胜地。夏威夷岛上至今还留有5个盾状火山，其中冒纳罗亚火山海拔4170米，它的大喷火口直径达5000米，常有红色熔岩流出。1950年曾经大规模地喷发过，是世界上著名的活火山。

海底山有圆顶，也有平顶。平顶山的山头好像是被什么力量削去的。以前，人们也不知道海底还有这种平顶的山。第二次世界大战期间，为了适应海战的要求，需要摸清海底的情况，便于军舰潜艇活动。美国科学家普林顿大学教授H·H·赫斯当时在“约翰逊”号任船长，接受了美国军方的命令，负责调查太平洋洋底的情况。他带领了全舰官兵，利用回声测深仪，对太平洋海底进行了普遍的调查，发现了数量众多的海底山，它们或是孤立的山峰，或是山峰群，大多数成队列式排列着。这是由于裂谷缝隙中喷溢而出的火山熔岩形成的。这是人类首次发现海底平顶山。这种奇特的平顶山有高有矮，大都在200米以下，有的甚至在2000米水深，凡水深小于200米的平顶山，赫斯称它为“海滩”。1946年，赫斯正式命名位于200以深的平顶山为“盖约特”。

海底温泉

现在的海底有无温泉?海底的温泉是什么样子?近20年来，经过科学家反复调查，发现现在的大洋底也有温泉，可惜一般人无法看到。只有等到有朝一日，具备了到大洋底旅游的条件时，大家才可能去一饱眼福。

1977年10月，美国科学家乘“阿尔文”号深潜器，来到东太平洋海隆的加拉帕格斯深海底，在大断裂谷地进行考察时惊奇地发现：这里的海底上，耸立着一个个黑色烟囱状的怪物，它的高度一般为2—5米，呈上细下粗的圆筒状。从“烟囱”口冒出与周围海水不一样的**，这里的温度高达350℃。在“烟囱”区附近，水温常年在30℃以上，而一般洋底的水温只有4°℃，可见，这些海底“烟囱”就是海底的温泉。

在如此高温的大洋底，有活着的生物吗?科学家进一步考察，发现在海底温泉口周围，不仅有生物，而且形成了一个新奇的生物乐园：有血红色的管状蠕虫，像一根根黄色塑料管，最长的达3米，横七竖八地排列着，它用血红色肉芽般的触手，捕捉、滤食水中的食物。这些管状蠕虫既无口，也无肛门，更无肠道，就靠一根管子在海底蠕动生活。但它的体内有血红蛋白，触手中充满血液。有大得出奇的蟹，没有眼睛，却无处不能爬到；又大又肥的蛤，体内竞有红色的血液，它们长得很快，一般有碗口大。还有一种状如蒲公英花的生物，常常几十个连在一起，有的负责捕食，有的管着消化，各有分工，忙而不乱。这里的生物很有特色，其乐融融，成了真正的“世外桃园”。科学家称这里为“深海绿洲”。这里处在水下几千米的海底，没有阳光，不能进行光合作用，没有海藻类植物，这里的动物靠什么生活呢?

科学家们研究认为：这里水中的营养盐极为丰富，是一般海底的300倍，比生物丰富的水域也高3—4倍。这里的海洋细菌，靠吞食温泉中丰富的硫化物而大量迅速地蔓延滋生，然后，海洋细菌又成了蠕虫、虾蟹与蛤的美味。在这个特殊的深海环境里，孕育出一个黑暗、高压下生存的生物群落。看来，“万物生长靠太阳”的说法，在这里不适用了。这是科学家们意外的发现。但是，实验表明，这个深海底特殊的生物乐园，生命力是脆弱的，一旦把它们移到海面，在常压情况下，它们一个个都命不久长，死的死，烂的烂，顷刻间土崩瓦解。

经过化验，这些烟柱都是金属硫化物的微粒。这些微粒往上跑不了多高，就像天女散花从烟柱顶端四散落下，沉积在烟囱的周围，形成了含量很高的矿物堆。人们过去知道的天然成矿历史，是以百万年来计算的。现在开采的石油、煤、铁等矿，都是经历了若干万年后才形成的。而在深海底的温泉中，通过黑烟囱的化学作用来造矿，大大地缩短了成矿的时间。

一个黑烟囱从开始喷发，到最终“死亡”，一般只要十几年到几十年。在短短几十年的时间里，一个黑烟囱，可以累积造矿近百吨。而且这种矿，基本没有土、石等杂质，都是些含量很高的各种金属的化合物，稍加分解处理，就可以利用。这是科学家在海底温泉的重大发现。

这种海底温泉多在海洋地壳扩张的中心区，即在大洋中脊及其断裂谷中。仅在东太平洋海隆一个长6公里、宽0．5公里的断裂谷地，就发现十多个温泉口。在大西洋、印度洋和红海都发现了这样的海底温泉。初步估算，这些海底温泉，每年注人海洋的热水，相当于世界河流水量的三分之一。它抛在海底的矿物，每年达十几万吨。在陆地矿产接近枯竭的时候，这一新发现的价值之重大，就不言而喻了。

海洋的年龄有多大

在过去的很长时间里，人们普遍认为，海底是很古老的，它几乎和地球的年龄一样古老。然而，近几十年人们对深海的考察研究发现，这种认识是错误的。那么，海底的年龄究竟有多大呢?

科学家普遍认为，洋底是年轻的，其年龄最老超不过2．2亿年，和地球45亿年的寿命相比，洋壳的历史不过是地球演化史上最近的一章。科学家对海洋年龄问题的研究还在继续之中，人们对海洋的性质和年龄等方面的认识分歧较大，归纳起来主要有三种认识：

第一种观点认为，海洋是原生的，它早在地球的地质发展的初始阶段就已经存在了。持这种看法的人认为，海洋是古老的，这是一种比较传统的看法。

第二种看法认为，各大洋的年龄是不相同的，太平洋的年龄最古老，在远古时代就形成了，而其他各大洋的年龄比较年轻，它们均在古生代末期或中生代形成。

第三种观点是，世界各大洋的年龄都很年轻。根据陆地地壳的海洋化假说，世界各大洋都是在古生代的末期到中生代的初期于各大陆原来的地区产生的。