孫美靜 劉杰

2011 年，一位攝影師在俄羅斯庫(kù)頁(yè)島的開闊地上空拍到了一只巨大無(wú)比的“眼睛”，它一眨不眨地凝望著天空，甚至連眼球中呈放射狀分布的“血絲”都清晰可見。

由于這只“ 眼睛” 過(guò)于逼真， 甚至有人將它稱為“地球之眼”，但它的真身份其實(shí)是一座泥火山（mudvolcano）。顧名思義，就是會(huì)噴泥漿的火山。不同于我們熟知的噴巖漿的火山，泥火山的噴發(fā)物不具高溫又十分“溫和”，由黏土、角礫巖、地層水等組成，還帶著甲烷、二氧化碳和硫化物等氣體。

泥火山有時(shí)孤立分布，有時(shí)成群出現(xiàn)，它們的直徑從幾米到幾十米不等，少數(shù)地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了百米量級(jí)甚至千米量級(jí)的泥火山，噴發(fā)周期也從幾年到幾十年不等。泥火山外部形態(tài)多樣，或是頂部上凸呈圓錐形，或是頂部平坦?fàn)钊缒囡?，抑或是頂部下塌如同蛋撻。通過(guò)衛(wèi)星遙感等技術(shù)，人們可以將它們千變?nèi)f化的形貌盡收眼底。

泥火山的形成主要有兩種方式。一種是地層異常超壓：由于地層沉積速度明顯超過(guò)流體排出速度，填充在巖石孔隙的水不能及時(shí)排出，漸漸形成了很強(qiáng)的壓力。當(dāng)?shù)貙訅毫ν黄粕戏綆r層壓力時(shí)，泥漿就會(huì)沿著斷層和破碎帶上升，最后噴涌而出。另一種是構(gòu)造成因：比如橫向地質(zhì)構(gòu)造擠壓造成泥底辟（可以認(rèn)為是“青年時(shí)期”的泥火山），泥底辟出露地表（或海底）形成泥火山。

不僅陸地上有泥火山，它們?cè)诤５走€有“孿生兄弟”——海底泥火山。由于隱藏在海底，它們顯得較為神秘。這些海底泥火山也被稱為海底泥丘、泥拱，常呈圓丘狀凸起于海底。海底泥火山在里海、黑海和我國(guó)南海等多處海域均有分布。想要揭開它們神秘的面紗，則需要借助海底攝影、多波束測(cè)深系統(tǒng)和高分辨率地震勘探等高科技。

泥火山蘊(yùn)藏的寶貴資源

在常規(guī)油氣勘探早期，人們常將泥火山作為尋找油氣田的重要線索。如我國(guó)南海鶯歌海盆地油氣田就是通過(guò)泥火山逸散到海面的油氣泡發(fā)現(xiàn)的。隨著石油資源的日趨枯竭和能源消費(fèi)升級(jí)，尋找高效率且清潔的能源迫在眉睫。

天然氣水合物（俗稱“可燃冰”）作為可替代石油的戰(zhàn)略性能源，近年來(lái)廣受關(guān)注。在泥底辟和泥火山發(fā)育地區(qū)，如墨西哥灣、黑海、地中海海嶺和鄂霍次克海等地，?？梢娂淄樾孤兜胶Ｋ行纬傻挠馉顨馀萘鳎瑯?biāo)志了具有豐富的天然氣水合物資源。

2017年，我國(guó)在南海神狐海域成功實(shí)施海域天然氣水合物試驗(yàn)性開采，實(shí)現(xiàn)歷史性突破。將繼美國(guó)引領(lǐng)頁(yè)巖氣革命之后，推動(dòng)整個(gè)世界能源利用格局的改變。

天然氣水合物的動(dòng)態(tài)成藏過(guò)程受到泥底辟的發(fā)育階段的影響。研究者認(rèn)為神狐海域的天然氣水合物礦藏與泥底辟構(gòu)造關(guān)系密切，泥底辟既能為天然氣水合物提供充分的氣源物質(zhì)，同時(shí)又能促使地層溫度場(chǎng)改變，進(jìn)而影響水合物成藏穩(wěn)定性。

海底泥火山的奇特居民

深海泥火山還是了解地球上生物群落的一個(gè)新窗口。海底泥火山噴發(fā)物中富含大量甲烷或硫化物，為周圍的化能自養(yǎng)微生物提供充足的能量。這些微生物構(gòu)成了食物鏈的第一環(huán)，為初級(jí)消費(fèi)者提供食物。在這個(gè)生命綠洲的四周還生存著大型的蠕蟲、蚌類、蟹類等。因而即使在冰冷缺氧的深海環(huán)境，深海泥火山周圍也是一片生機(jī)盎然。

這些豐富的生物資源具有光明的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。以海底泥火山生態(tài)系統(tǒng)中的甲烷氧化古生菌為例，它們能夠?qū)淄檫M(jìn)行分解。這些“吃”甲烷的古生菌不僅代謝甲烷的能力強(qiáng)，而且可以在極端環(huán)境下生存。因此，科學(xué)家提出了通過(guò)大規(guī)模培養(yǎng)分解甲烷的細(xì)菌，然后將它們投放到兩極冰蓋下，減輕全球變暖的設(shè)想。另外，泥火山復(fù)雜的生物群落中，可能蘊(yùn)藏大量未知生物，是寶貴的基因資源。

據(jù)美國(guó)《國(guó)家地理》雜志報(bào)道，葡萄牙阿維羅大學(xué)的阿那·希拉里奧和同事們?cè)诩拥纤篂车暮５啄嗷鹕街邪l(fā)現(xiàn)了20 種新物種，其中有一種微型蟲子以甲烷為食，外形非常奇特，很像希臘神話中長(zhǎng)著蛇發(fā)的女妖。

泥火山作為一種奇特的自然景觀和地質(zhì)現(xiàn)象，就好像地球上的“百寶箱”，不但擁有豐富的油氣資源，還滋養(yǎng)了種類繁多的神奇生物。在不少旅游勝地，如美國(guó)的黃石公園、阿塞拜疆巴庫(kù)地區(qū)、西西里島地區(qū)，以及我國(guó)新疆烏蘇市，泥火山已然成了一道獨(dú)特的風(fēng)景，給世界游客留下了深刻的印象，讓人們不禁感嘆“造物者之無(wú)盡藏也”。