金属世界的喷泉--『海底黑烟囱』

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
应该指出的是,世界各地对不同时代古大洋进行 了广泛的地质调查,先后在日本、德国、美国、加拿大等 地找到了古海洋里烟囱的残片及相关硫化物。大多数 硫化物的时代很少大于6亿年,而这次我国发现的“海 底黑烟囱”是14亿年前的前寒武纪地质时期的,也是 迄今为止发现的最为古老的“海底黑烟囱”。这一重大 科学发现无疑对研究地球早期演化历史、硫化物多金 属矿床形成机理j地球原始生命起源等,具有重要意 义。
此次黑烟囱构造发现于我国著名的冀兴隆县硫化 物矿区,完整的黑烟囱构造出现于块状硫化物内,在大 约100em×10cm×20em大小的硫化物矿石标本内,可 以识别出6个保存完整的烟囱体及多个烟囱残片。硫 化物形成特有的圆锥体或矮圆柱状构造(烟囱),主要 由黄铁矿、闪锌矿、碳酸盐及方铅矿组成。一般单个烟 囱高约2~3em,直径为1.5—3.0em,横断面呈椭圆形 或不规则形态。在纵切面上,每个烟囱中部均保留了明 显的中部通道构造,直径约为0.3—1.0cm,常见较粗 粒的黄铁矿沿通道内壁分布。
④畲//,漫诖
实际上,“海底黑烟囱”的形成主要与海水及相关 金属元素在大洋地壳内热循环有关。新生的大洋地壳 温度较高,海水沿裂隙向下渗透可达几公里,在地壳深 部加热升温,溶解了周围岩石中多种金属元素,然后沿 着裂隙对流上升,喷发在海底。正是由于矿液与海水成 分及温度的较大差异,才形成浓密的黑烟,当其冷却后 在海底及其浅部通道内堆积了硫化物的颗粒,形成金、 铜、锌、铅、汞、锰、银等多种具有重要经济价值的金属 矿床。目前在世界各大洋发现的黑烟囱主要集中在新 生的大洋地壳上。
最近,我 国科学家、北 京大学教授 李江海等发 现了世界上 最为古老的 “海底黑烟 囱”,这是在 世界范围内 首次发现的 前寒武纪时 的(14亿年 前)完整的 “海底黑烟 囱”。这一发 现对研究生 命起源和金 属矿床的形 成具有重大 科学意义,引 起了国内外 科学家的极 大关注。
人们自 然会问,何谓 “海底黑烟 囱”呢?“海底 黑烟囱”的发 现及其研究 是全球海洋 地质调查近 十年取得的 最重要的科 学成就。现代 海底黑烟囱 的研究始于1979年。当时,美国的阿尔文号载人潜艇 在东太平洋中脊的轴部采得由黄铁矿、闪锌矿和黄铜 矿组成的硫化物,1979年又在同一地点发现了数十个 冒着黑色和白色烟雾的烟囱,约350"(2的含矿热液从 直径约15cm的烟囱中喷出,与周围海水混合后,很快 产生沉淀变为“黑烟”,沉淀物主要由磁黄铁矿、黄铁 矿、闪锌矿和铜和铁的硫化物组成。这些海底硫化物堆 积形成直立的柱状圆丘,称为“黑烟囱”。
更为吸引人的是,黑烟囱与含矿液体的运移通道 共同组成了金属硫化物的成矿环境,并可在地层中保 留下来,自然又成为研究当时古大洋环境的重要样 本。特别是在调查中发现,在“海底黑烟囱”的周围还广 泛存在着古细菌,这些古细菌极端嗜热,可生存于 350。C的高温热水及2000~3000m的深水环境中,为古 老生命的孑遗。黑烟囱喷出的矿液温度可高达3500C, 并含有CH。、CN等有机分子,这种环境可满足各类化 学反应进行,有利于原始生命的生存。而地球早期环境 正好与上述环境类似。据此,科学家们提出原始生命起 源于“海底黑烟囱”的周围,地球早期的生命很可能就 是嗜热微生物之说。
(责任编辑木子)
万方数据Biblioteka 金霭世界■》2003年4期
金属世界的喷泉--『海底黑烟囱』
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期):
杨志达
金属世界 METAL WORLD 2003(4)
本文链接:/Periodical_jssj200304005.aspx
相关文档
最新文档