11月10號
中國首艘萬米級載人潛水器「奮鬥者」號
在馬裡亞納海溝成功坐底
坐底深度10909米
刷新中國載人深潛紀錄！
還記得之前聽到蛟龍號時的新聞
都只是下潛到幾千米的位置
真沒想到這麼快就進入了萬米的世界
並且還是攻破了地球上最深的地方
——馬裡亞納海溝
可以說是我國深海探索的巨大突破了
▲ 圖自央視新聞
雖然說潛水器的核心原理就是
多綁幾個鐵塊，靠重力下潛
要懸停的時候，扔掉幾個鐵塊
要上浮到海面時，再扔幾個鐵塊
不過，真要落實到技術層面
可就不是講講原理這麼簡單了
首先在一萬米的深海裡
大氣壓就已經足夠可怕了
粗略計算一下：水深每加深 10 米
就會增加一個大氣壓
那麼這次奮鬥者號就要承受一千多個大氣壓
相當於用一根手指頂起一噸重量的壓強
由此可見海底的壓力有多大
▲10米的水深壓力足以壓垮一輛空油罐車
深海探測為什麼選擇海溝？
很簡單，因為海洋中最深的地方就在海溝
深度越深，壓力越大
同時這裡也是人類難以到達的地方
這次「奮鬥者」號下潛的馬裡亞納海溝
又稱「馬裡亞納群島海溝」
是目前所知地球上最深的海溝
該海溝地處北太平洋西部海床
靠近關島的馬裡亞納群島的東面
為兩個板塊的俯衝帶
太平洋板塊在這裡俯衝到菲律賓板塊之下
全長2550千米的馬裡亞納海溝
為弧形，平均寬70千米
大部分水深在8000米以上
最深處在斐查茲海淵，為11034米
是地球的最深點
這樣一個深度
完全可以將珠穆朗瑪峰囊括其中
▲ 世界第一深溝馬裡亞納海溝
人類對於大陸的認識都還不夠完善
對於更少抵達的大洋深處
那裡的秘密更是了解甚少
所以這次奮鬥者號克服了各種困難
不只是為了突破下潛深度的數字
更是一臺能夠進行科學作業的機器
這樣科學家們可以親自採集
海溝內的海水、生物、巖石樣本
就能更好地研究海溝的形成和演變
深海生物群、火山地震帶
深部成礦作用、深海礦產等等問題
除了科學研究，我們還可以進行生物大發現
在水下1200米，有大白鯊、大王烏賊等
▲ 可以纏住抹香鯨的大王烏賊
到2000米就會有深海黑龍魚出現
在這裡，來自天空的可見光
在海洋中層就已經被吸收掉
深層帶形成極暗的環境
和其他魚類一樣，深海黑龍魚也是不斷閃爍
前後擺動，以此來誘惑獵物
等獵物近了之後就用尖牙利齒一口咬定
▲ 兇神惡煞的深海黑龍魚
馬裡亞納獅子魚，雖然長得很憨
但是能居住在水下 8000 多米
想想比人類的潛水能力強多了
▲ 極具「潛」力的獅子魚
2011年，國外的一支科考隊
在馬裡亞納海溝附近
發現了一種名為「巨型阿米巴蟲」的單細胞生物
這種生物生活在10000米以下的極深海環境中
對於這種生物為什麼可以在
如此寒冷超高壓的環境中生存
有一種說法是
這種生物能通過從周遭的環境中吸收各種物質
從而在體內富集高水平的鉛，鈾和汞元素
這就暗示它們可能對重金屬環境擁有適應力
它是目前地球上已知的
單細胞生物的最深生存深度紀錄
▲ 巨型阿米巴蟲
海底除了海溝，還有什麼奇特的地貌？
大洋深處千奇百怪
一會兒平靜如水，一會兒暗流湧動
和陸地一樣
洋底也有高聳的海山，起伏的海丘，綿長的海嶺
深邃的海溝和坦蕩的深海平原
海底火山
海底火山，是在大洋底部形成的火山
海底火山的分布相當廣泛
分為死火山和活火山
主要分布在地球板塊的交界處
這裡是地殼最活躍的地方
同時也是全球地震多發的地方
其噴發的溶巖表層
在海底就被海水急速冷卻
有如擠牙膏，但內部仍是高熱狀態
當海底火山噴發時，在水深較淺
水壓力不大的情況下，常有壯觀的爆炸
這種爆炸性的海底火山爆發時
會產生大量的氣體
大洋底散布的許多圓錐山都是它們的傑作
▲科學家實拍到紐西蘭海底火山噴發
大陸架、大陸坡
大陸架，顧名思義是被海水所覆蓋的大陸
通常被認為是陸地的一部分
大陸架的淺海區是海洋植物和海洋動物
生長發育的良好場所
全世界的海洋漁場大部分分布在大陸架海區
此外，大陸架還有豐富的礦藏和海洋資源
其中已探明的石油儲量是
整個地球石油儲量的三分之一
正因為如此
對大陸架的劃分和主權的擁有
就成為國際上十分重視和爭議激烈的問題
大陸架上除了有豐富自然資源外
如上圖，還有明顯的"水下河谷"「海底峽谷」
這些河谷地形看起來就像是陸地河流的地形
有蜿蜒的河道，有衝積平原、三角洲等等
許多水下河谷還與陸地上的河流相對應
這是因為這些水下河谷
都是在遠古大陸架露出海面時
由河流所衝刷而成，只是後來沒入海中
緊挨著大陸架的就是大陸坡
大陸坡是聯繫海陸的橋梁
它一頭連接著陸地的邊緣，一頭連接著海洋
大陸坡由於隱藏在深水區，因此很少受到破壞
基本保持了古大陸破裂時的原始形態
也是因為緊挨著大陸
所以大陸坡上的沉積物，主要來自大陸
河流帶入海中的泥沙
經過大陸架搬運到大陸坡
▲ 在世界範圍內
幾乎所有的大陸坡都有海底峽谷存在
學界認為，多數海底峽谷的產生
是海底濁流衝刷的結果
圖自《中國國家地理》 2018年08期
深海平原
不僅僅地表有平原
深海中也有如同陸地平原一樣的地貌
這就是深海平原
深海平原一般位於水深3000米到6000米的海底
它的面積較大
一般可以延伸幾千平方千米
深海平原的表面光滑而平整
在全球範圍內基本都有分布
大西洋是深海平原分布最多的大洋
因為大西洋的陸源沉積物特別豐富
而且大西洋的邊緣沒有海溝阻隔
所以為深海平原的形成提供了最有利的條件
相反的，太平洋周圍是許多板塊的連接處
分布有許多海溝
所以太平洋的深海平原就十分少見
僅在它的東北部有所分布
▲ 我國科學家宣布
南海首次發現較大儲量的錳結核資源
圖自《中國國家地理》 2018年08期 供圖/黃艾嬌
大陸隆
位於大陸坡和深海平原之間
靠近大陸坡的地方較陡
向深海減緩的地方叫大陸隆
大陸隆通常位於大洋型或過渡型地殼之上
但組成物質主要源自大陸
沉積物沿坡而下的搬運，由重力驅動
以濁流搬運為主
還有滑塌、砂流及碎屑流等
它們的流速較高，可達2米/秒
能將沿途的被蝕物質帶到陸隆沉積
▲ 海底地形示意圖
圖自《中國國家地理》 2013年07期 繪圖/譚希光
大洋中脊
如果說在陸地上
地殼隆起的地方叫山脈
那麼在大洋裡，就叫做大洋中脊又稱為中央海嶺
和地表山脈總是斷斷續續不同的是
三大洋的中脊互相連接，總長達8萬公裡
面積約1.2億平方公裡
▲ 全球大洋中脊分布示意圖
圖自《中國國家地理》 2013年07期 繪圖/譚希光
大洋中脊是海洋深處的巨大山脈
那裡同時也是生成新的海洋洋殼的地方
在洋中脊火山口，灼熱的巖漿由地幔向上湧
逐漸冷卻，結合周圍已軟化的巖石形成新的洋殼
新生成的洋殼擠壓洋中脊兩邊已有的地殼
不斷向外擴張
最終在板塊的交界邊緣俯衝回地幔去
因此，洋殼在洋中脊出生
在板塊與板塊的撞擊中消亡，這樣代謝不止
海洋就是這麼神奇，變幻莫測
早在史前人類就已經在海洋上旅行
從海洋中捕魚，以海洋為生
對海洋進行探索
但是對深海海底的探索
一直到20世紀中才真正開始
面對大洋的探索
我們還有很多路要走
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