陳雨
海洋里也有山脈嗎?是的,海底山脈指的就是海底的大洋中脊和海嶺。大洋中脊是貫穿世界大洋的海底山系;而海嶺又叫海脊,是海底山脈的一部分。
海底的山脈與峻嶺
—大洋中脊與海嶺
海山通常是指大洋深海中位于海面以下、高度大于1000米的隆起地形,而廣義上的海山也包括海底中相對高度小于1000米的海底丘陵。大多數(shù)海山是由板塊運(yùn)動及其引發(fā)的火山活動形成的,而板塊運(yùn)動常使海山以鏈狀或細(xì)長集群出現(xiàn)。全球海底存在約20萬座海山,高度超過1000 米的有3萬多座,并且其中半數(shù)分布于太平洋。
我們通常根據(jù)海山“家庭合照”按照位置和個頭(規(guī)模)將其分為兩類:“C位大哥”—大洋中脊和“邊緣小弟”—海嶺。大洋中脊,又名中央海嶺,多位于大洋中央,貫穿四大洋,成因相同、規(guī)模相似;其“個頭”也十分出眾—它是地球上最大、最長的環(huán)球山系,總長度約75000千米?!靶〉堋焙X也稱海脊,是綿延在海底的高地。大洋中脊與海嶺的關(guān)系與山脈和山嶺的關(guān)系類似。
大洋中脊頂部水深約2千米,高出兩側(cè)洋底1~3千米,但有些峰頂過于“挺拔”會露出海面形成島嶼,例如夏威夷群島、冰島、亞速爾群島。各洋中脊的寬度不同,寬的有1000 千米以上,面積能占到洋底面積的32.8%。大洋中脊在三大洋“站位”分布也是各有特點(diǎn)的:“端莊肅穆”的大西洋中脊,位于大洋中部,與大西洋兩側(cè)海岸平行,呈現(xiàn)S形彎曲,兩側(cè)坡較陡,北端經(jīng)冰島進(jìn)入北冰洋;“調(diào)皮好動”的印度洋中脊,大致位于中部,北端向西北彎曲與紅海-東非裂谷相接,南端兩分支呈倒立的“Y”形;“溫和”的太平洋中脊,位置偏東,兩側(cè)平緩,被稱為東太平洋海隆。
大洋中脊常被一系列正交或斜交的斷裂帶錯開(稱為斷錯帶),其中大西洋中脊在赤道附近的羅曼什斷裂帶,東西錯動(張裂)達(dá)1000千米。而在大西洋和印度洋軸部一般有深1~3千米呈東西縱向分布的中央斷裂谷地。大洋中脊在海山中是“大哥”,但在地球板塊中卻是“新生兒”—它是洋底擴(kuò)張中心和新地殼產(chǎn)生的地帶,巖漿物質(zhì)噴出堆積形成洋脊,而下一次的噴發(fā)會把上一次的物質(zhì)向兩側(cè)推移,形成次級的海嶺。
海山
—海底寶庫
海洋是生命的搖籃,也是巖漿活動活躍地帶,海山擁有著比陸地山脈更為豐富的生物資源和礦產(chǎn)資源。
在生物資源方面,海山幾乎棲息著所有門類的動物,科學(xué)家整合了對全球178座海山的調(diào)查記錄,統(tǒng)計(jì)有1971種無脊椎動物,而目前海山在線數(shù)據(jù)庫中收錄了246座海山調(diào)查記錄,涉及可分辨種類就有近2000種??梢哉f,海山存在的物種數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的記錄數(shù)量,幾乎所有調(diào)查中的海山都發(fā)現(xiàn)了新物種,關(guān)于海山的調(diào)查給予了海洋生物學(xué)家太多的驚喜。
在海山棲息的物種以過濾捕食浮游生物、附著于巖石或固定在巖石生活的物種居多,數(shù)量最多也是最為典型的種類有海綿、珊瑚、海葵、海百合等。目前,對海山內(nèi)部生物群的研究不多,底部棲息、體型較大的有軟體動物、甲殼動物、星蟲等。同時海山也是魚類大量聚集的地方,有著豐富的魚類資源。
海洋儲存了地球上最多的礦產(chǎn),海山有富鈷錳鐵礦石(富鈷錳結(jié)殼)、錳結(jié)核、多金屬硫化物等天然礦物,可以用來開采銅、鋅、鉛和金、銀等貴金屬。
富鈷錳結(jié)殼是指生長在海底硬質(zhì)底部巖石上富含錳、鈷、鉑等金屬和稀土元素的“殼狀”沉積物,因?yàn)楹袘?zhàn)略資源鈷而備受各國重視。結(jié)殼多產(chǎn)于水深不足2000米的半深水區(qū),開發(fā)技術(shù)難度和成本都比錳結(jié)核低,是具有巨大經(jīng)濟(jì)價值和潛力的深海技術(shù)礦產(chǎn)。富鈷結(jié)殼多為層殼狀,少數(shù)為礫狀、結(jié)核狀核瘤殼狀。結(jié)殼厚度一般并不大,為2~4厘米。結(jié)殼呈黑色或暗褐色,內(nèi)部具有平行紋狀構(gòu)造,它多產(chǎn)于海山和海底高地頂部和上斜坡區(qū),以坡度不大、底巖長期裸露、缺乏沉積物或沉積物薄的區(qū)域最多。從地理分布上看局限于赤道低緯區(qū),以中太平洋海山最為富集。
錳結(jié)核又稱為多金屬結(jié)核,主要是由鐵錳化合物組成,含有豐富的銅、鎳、鈷和多種微量元素。錳結(jié)核廣布深海洋底,目前估計(jì)洋底總儲量為1.5萬億~3萬億噸,是最具有長遠(yuǎn)開發(fā)前景的深海礦產(chǎn)資源。鐵錳結(jié)核一般呈褐色、土黑色和黑綠色,常為球形、橢球形、圓盤狀。結(jié)核的大小差距較大,常見的直徑為0.5~25厘米。錳結(jié)核主要分布于太平洋,印度洋和大西洋的海盆也有分布。中國于1991年5月成為世界上第五個具有先驅(qū)投資開發(fā)資格的國家,歷經(jīng)8個航次的調(diào)查后,在東北太平洋圈定了75000平方千米作為21世紀(jì)的規(guī)劃深海開采區(qū)。
洋脊擴(kuò)張?jiān)谘蟮仔纬闪艘恍┖跓焽锠顭嵋簢娍?,這一現(xiàn)象是海水滲入海底空間,被巖漿加熱后從黑煙囪口噴出形成,熱液溫度高達(dá)400℃,與周圍海水混合時水中金屬硫化物在煙囪和附近海底沉淀,形成富含鉛、鋅、銅以及金銀貴金屬的多金屬熱液礦物。這些礦物多分布于大洋中部,如東太平洋海隆、東南太平洋海隆,但由于對這些區(qū)域的探索很少,目前尚未獲得技術(shù)開發(fā)。
海山成島
—風(fēng)景天堂
一些海山突出海面形成了島嶼,獨(dú)特地貌與海洋風(fēng)光構(gòu)成了海上秀美的“天堂”風(fēng)景,著名的有冰島、夏威夷群島等。
冰與火的“魔法”創(chuàng)造了奇美的冰島。作為一座洋脊穿過的火山島卻坐落于寒冷的北極圈內(nèi),島上有100多座火山,豐富的地?zé)嵝纬闪嗽S多溫泉和噴發(fā)熱泉;而高緯度寒冷氣候則使它冬季漫長,在冰川作用下形成了壯觀的“U”形峽灣地貌,被譽(yù)為“冰火魔島”。
夏威夷群島是著名熱帶度假天堂,是位于太平洋斷裂帶上的火山群島,由8個主島和124個小島組成。高聳的冒納羅亞火山、壯麗的可愛島威美亞峽谷、秀美的瓦伊魯亞瀑布和恐龍灣沙灘與珊瑚讓人流連忘返。