唠科 “蛟龙”号在3000米深海发现的“黑烟囱群”,到底是个啥?

发表于 讨论求助 2018-07-13 11:48:34

“蛟龙”号载人潜水器当地时间3月4日和7日分别在西北印度洋进行了中国大洋科考38航次的第3次下潜和第4次下潜,在调查区域观察到大面积的“黑烟囱群”,这到底是个啥?




硫化物烟囱也称“黑烟囱”,其成因是海水从地壳裂缝渗入地下,遇到熔岩被加热,溶解了周围岩层中的金、银、铜、锌、铅等金属后又从地下喷出。


这些金属经化学反应,形成硫化物沉积在附近的海底,像“烟囱”一样堆积起来。硫化物烟囱作为一种海底矿藏日益受到关注。



这硫化物烟囱,可以说与“蛟龙”号渊源匪浅。大家都知道,“蛟龙”号载人潜水器有两个“兄弟”,它们分别是:


“海龙二号”无人有缆潜水器 ↓

最大作业深度为3500米,长3.17米、宽1.81米、高2.24米,重3.45吨,通过一根线缆与母船相连接,由操作手在支持母船遥控。它的突出优势是水下工作时间长,主要用于深海热液硫化物、生物与环境等深海勘探与科学调查。


“潜龙一号”无人无缆潜水器↓

最大作业深度为6000米,长4.6米、直径0.8米,重1500公斤,最大续航能力24小时,巡航速度2节,可通过预编程实现水下自治式运动规划,可用于深海地形地貌、海底流场等海洋环境参数的大尺度、长时序观测。


2009年,我国首次自主发现并精细观测深海黑烟囱的纪录,就是“海龙二号”在中国大洋第21航次第三航段中创造的。


其实,“蛟龙”号与深海黑烟囱也算是老朋友了。

在2014-2015年“蛟龙”号的试验性应用航次中,我国科学家就首次利用国产载人潜水器在西南印度洋开展了不同类型的热液系统地质环境特征、热液流体特性、生物多样性特征等方面的精细调查、观测和对比研究,取得了大量高精度数据资料和样品。


“蛟龙”号在这个航次中发现了多个海底热液喷口,采集到700多份生物样本,测得一热液喷口温度约为379摄氏度,为我国多金属硫化物合同区的资源评价和环境基线研究、全球尺度下热液生物区系划分提供了较为可靠的科学资料。



我国科学家为什么要执着地探索黑烟囱,它对我国科学考察有什么意义?


据“蛟龙”号本航段首席科学家韩喜球介绍,与卧蚕1号热液区相比,大糦热液区烟囱体较大。硫化物堆积体规模较大,高度可达数十米。同时,该区域生物优势种以盲虾和海葵为主,见到少量螃蟹、茗荷、多毛类。


韩喜球认为,获取的硫化物样品对重建该区域热液成矿作用过程、评估该区域成矿资源潜力,具有重要价值。


“蛟龙”号向样品伸出了“爪子”


本次的两趟下潜收获颇丰,一起来看看“蛟龙”号的战利品:


第3潜次在卧蚕1号区沿测线开展调查,最大潜深3013米,观察到大面积的黑烟囱群,初步圈定了热液区分布范围,对热液喷口流体进行测温,最高温度达253℃,并布放了硫化物烟囱帽和生物生境实验板,对弥散流进行了溶解氧和温度测量;开展了测深侧扫微地形和环境参数测量;开展了实习潜航员主驾驶培训。


获取了丰富的块状硫化物样品;2管含金属沉积物的短柱状插管;16升近底海水,其中热液羽状流8升;62件螺、海葵、茗荷等生物。


在本航次中首次成功上岗的第二代实习潜航员们,是不是很年轻?左起:唐嘉陵、杨一帆、韩喜球


第4潜次在大糦热液区沿测线开展调查,最大潜深3517米,初步圈定了热液区和硫化物分布范围,对热液低温弥散流进行测温,布放了微生物富集装置;开展了实习潜航员主驾驶培训。


此次下潜获取了硫化物烟囱体样品,3管短柱状热液沉积物插管,16升近底热液羽状流水体样品,7只盲虾。


(中国科技网 汇编)



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