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海底中的“聚寶盆”,含有大量礦物質,如何開發成了難題

1977年2月,美國科學家利用載人深潛器“阿爾文”號,在太平洋加拉帕戈斯群島附近的海底看到了一幅奇異的景象:那裡蒸汽騰騰,煙霧繚繞,煙囪林立,好像重工業基地一樣;在“煙囪林”附近,還有大量生物生存。

科學家的這一發現引起了 轟動,人們在震驚之餘,又疑問叢生:這些“煙囪林”到底是什麼呢?它們是怎樣產生的,分佈在哪些海域呢?

原來,這些“煙囪林”叫海底熱泉,是地殼活動在海底反映出來的現象。

海底中的“聚寶盆”,含有大量礦物質,如何開發成了難題

海底熱泉

海底熱泉噴出來的熱水就像煙囪一樣,有白煙囪、黑煙囪和黃煙囪幾種。

科學家經過分析後發現,“ 煙囪”噴出的物質中含有大量的硫黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦和銅、鐵的硫化物等物質。

他們對硫黃鐵礦的液體進行測定,發現其外壁由石膏、硬石膏、硫酸鎂組成,而與熱水接觸的內壁則為粗大的結晶黃銅礦和黃鐵礦。其最外層富含重晶石、非晶質二氧化矽。

“煙囪”底部還有黑色的顆粒沉澱物,其中含有閃鋅礦、硫黃鐵礦、黃鐵礦及鉛鋅礦和硫等。在其周圍的水樣中,氦-3和氫錳的含量較高。

海底中的“聚寶盆”,含有大量礦物質,如何開發成了難題

海底熱液:煙囪體

其實,海底熱泉並非只有一處。科學家還在太平洋、印度洋、大西洋的中脊相繼發現了許多正在活動的和已經死亡的海底熱泉。

因此,科學家推測,海底熱泉大都出現在大洋中脊附近。大洋中脊高出洋底約3000米,是地殼下岩漿不斷噴湧出來形成的。

這裡是多火山多地震區,都有大裂谷,岩漿能從這裡噴出來,海水能透過裂谷向下滲透。

滲入的冷海水受熱後,又會以熱泉的形式從海底噴出,這些熱泉的溫度可達300~400℃。

在冷海水不斷滲入、熱海水不斷噴出的迴圈過程中,洋底的玄武岩中的鐵、錳、銅、鋅等元素溶於熱海水中,成為富含金屬元素的熱液,然後噴湧出來。

由於大洋中脊是大洋板塊的分離部位,那裡的岩石圈地殼最薄弱,因此又是地幔熱流最好的突破口。

熱泉水帶上來的物質多是金屬硫化物或氧化物,它們沉澱在熱泉噴口周圍,最終形成具有經濟價值的“熱液礦床”,堪稱不折不扣的海底“聚寶盆”。

有些科學家認為,除了大洋中脊有火山活動外,在大陸邊緣,受洋殼板塊俯衝擠壓形成山脈的同時,往往也有火山噴發,因此在大陸邊緣的附近海底也會有熱泉分佈。這樣一來,海底熱泉的分佈範圍比人們想象的更廣闊。

海底熱泉分佈範圍廣,又富含礦藏資源,因此,如何開發和利用它們,使其產生經濟效益,又成了科學家們面臨的一大難題。

我們相信,隨著科學技術的不斷髮展和進步,人類會從海洋中發現更多的寶藏,並且會很好地開發、利用它們,推動經濟的發展。

海底中的“聚寶盆”,含有大量礦物質,如何開發成了難題

黑底熱泉:黑煙

PS:有些海底熱泉噴出的是深色的液體,看起來就像是冒著“黑煙”而另一些則湧出“白煙”,這是由於熱水中所含不同的礦物成分引起的。如果水中含有鐵和硫化物,在高溫下就會形成硫化鐵產生“黑煙”。而“白煙”的溫度比“黑煙”要低,它們一般包含碳酸鋇、碳酸鈣等白色化合物。