黑烟囱白烟囱（“黑烟囱”之谜是什么）

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1977年10月，美国伍兹霍尔海洋研究所所属的深海潜水器“阿尔文”号首次在加拉帕戈斯群岛发现海底温泉生态区。这个海底温泉生态区位于东太平洋，水深2500米。也是地球上最薄的地方。温泉生态区热液的喷射速度高达每秒数米。热液喷出后，遇到冰冷的海水，迅速冷却。它带出的矿物质结晶形成管状，由于硫化物含量高而呈黑色，高度可达10米，像一个黑色的烟囱矗立在海底。这些黑色的烟囱迅速生长并迅速落下，形成金属硫化物矿床。

黑色烟囱

后来，海洋学家在墨西哥西海岸北纬10和北纬21的胡安德富卡发现了许多矗立在海底的黑色“烟囱”，并将其命名为“黑烟囱”。海洋地质学家仔细研究了海底的热液喷口，发现这些喷口实际上是海底的间歇泉。滚烫的温泉从海底的裂缝中流出，虽然温度很高，但不会沸腾。这是因为水深2000多米的海底压力相当于200多个大气压。在这么高的压力下，热液不会沸腾。热液喷出后迅速冷却，热液中含有的大量矿物质，包括锌、铜、铁、硫混合物、硅等，散落在海底，越积越厚，最终形成烟囱状的山峰。这一世界罕见的奇特景观引起了科学家们的极大兴趣。

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“黑烟囱”含有大量金属硫化物。

以西雅图以西480公里的太平洋海底的“黑烟囱”为例，科学家进一步解释了“黑烟囱”的成因。科学家认为，由于胡安德富卡板块不断与太平洋板块碰撞，海底地层出现裂缝，然后裂缝扩大，于是地球内部的热液喷涌而出，冷却下来，形成新的海底地壳。在海水的重力作用下，喷涌而出，深深裂开，同时形成海底环流，携带和释放大量热能和熔岩中的矿物质。当从地裂缝中涌出的热海水再次与冷海水相遇时，就会形成缕缕黑烟。矿物质遇冷收缩，最终沉积成烟囱状沉积物，这就是海底“黑烟囱”的成因。

“黑烟囱”含有大量金属硫化物。在30多个已发现的矿床中，仅美国加拉帕戈斯裂谷的硫化物储量就达2500万吨，开采价值39亿美元。根据几个海底热泉的取样分析，这些硫化物含有多种矿物元素，品位较高。这次热液喷发发生的海域平均深度为2225米。热液矿床也被称为海底金属泥。海底热液矿床含有大量的金属硫化物，这些发现引起了世界各国的关注，而红海中的重金属泥是世界上迄今为止发现的最具经济价值的热液矿床。

多金属硫化物矿床在海底热泉附近堆积了数千年。海底热液分布在海底活动火山山脉的各个部位，这些火山山脉遍布世界上所有的海洋盆地。多金属硫化物矿床也形成于邻近火山岛的地方，如太平洋西部边界的岛屿。

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另一种新发现的海洋矿产资源是富钴结壳。这种地壳沉积在水下死火山的侧面，经过几百万年才形成。它的矿物质来自海水中的熔融金属，由海水和海底温泉提供。

热泉集中了金属硫化物的沉积，同时各种金属分散在海洋中，促进了富钴结壳的堆积。

黑烟囱和生命的起源

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前苏联科学家奥柏林提出了生命起源的理论。欧柏林认为生命来自海洋。生命从无机物开始，然后变成简单的有机物，再从简单的有机物变成更复杂的有机物。海洋中有水、氢和氨，它们相互作用形成醇类、单糖和氨基酸，这是一个从无机到有机的过程。后来形成了蛋白质、淀粉等大分子碳水化合物，由氨基酸连接而成。然后这些有机化合物的水滴从周围分离出来，然后不断从周围吸收各种物质，使这些水滴内部逐渐复杂化，逐渐变得越来越大，然后分裂到一定程度，从而一步步进化成生命。总之，奥伯林的理论有三点值得人们关注：第一，生命来自海洋；第二，生命从无生命的无机物逐渐进化为有机物，再变成更复杂的有机物；第三，生命的产生和演化经历了数十亿年的漫长过程。

海底烟囱

确切地说，生命源于海洋中的无机物，只有在海洋的环境条件下，才能形成生命。现在大多数科学家仍然坚信生命起源于海洋，海洋才是人类生命真正的故乡。因此，研究海洋中的无机物对确认生命起源具有重要意义。

美国电影《泰坦尼克号》向人类再现了一场举世闻名的海难。影片生动再现了冰海沉船的悲惨场景，同时描述了一对恋人感人至深的爱情故事。这部电影的导演是詹姆斯卡梅隆。

不久前，詹姆斯卡梅隆突发奇想，他想乘坐深潜器到海底拍摄千古奇景，探索生命起源。卡梅伦一行对海底“黑烟囱”进行了深入调查，发现黑烟是由海底火山喷出的。卡梅伦等人认为，要探索人类生命的起源，必须从这些物质开始。卡梅隆制作了一部关于他在深海所见的纪录片。我们期待卡梅伦等人的研究成果。也许人类可以在海底找到生命起源的奥秘，彻底解开。

黑暗生物圈的发现震惊了世界，人们不禁要问，在那里没有阳光的情况下，它们是如何生存的？原来这些生物与陆地上光合作用形成的生物相反。陆地上光合成的生物从阳光中获取生命能量，而黑暗生物圈中的生物从化学物质中获取生命能量。温泉提供来自地球内部的化学物质。

也许人们还会问，海底火山旁的喷口和裂缝处的热液中含有大量的硫化氢，陆地上的大多数生物如果吸入硫化氢必将中毒身亡，那么那些海底生物为什么不会中毒呢?这个问题经过一些海洋生物学家的研究发现，那些海底生物与陆地生物不同，它们的体内具有一些特殊的结构和代谢形式，足以消除硫化氢的毒性。

研究海底热泉附近的生物群颇为重要。因为第一，这些生物具有工业和医药价值，它们将成为新型化合物的来源；第二，这些微生物中，也许包括原始的生命形式，这将有助于揭开人类生命起源的奥秘。

现在，越来越多的海洋生物学家确信，海底热喷口也许是在我们这个星球上研究生命起源最好的实验室。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

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