2003-02-24 09:41:41 | 來源：新華網 | 作者：王文韜 李斌
圖為我國科學家發現的完整的海底「黑煙囪」切面。圖上可見兩個完整的「黑煙囪」通道。
圖為中國出版的《巖石學報》封面上刊登的我國科學家發現的完整的海底「黑煙囪」切面。新華社發
我國科學家在河北 發現的古海底「黑煙囪」不僅最完整，而且最古老。這是科學家的偶然發現？還是苦苦尋覓的結果？
順藤摸「瓜」
2001年，在河北遵化發現25億年前的古大洋巖石記錄後，可能是生命起源地的硫化物「黑煙囪」逐漸進入北京大學地質系李江海教授的視野。這些「黑煙囪」位於大洋深處的中脊或裂谷地帶，近20年來正逐漸成為海洋研究和地質科學的「顯學」。
硫化物是「黑煙囪」可能存在的標誌。最初，研究組在一種古大洋巖石——枕狀熔巖中識別出了硫化物，但規模很小。多年的研究積累，使他們想起山西五臺山地區保留著25億年前形成的大規模硫化物礦床。
2002年6月，研究組迅速開赴五臺山，詳細檢查20餘處硫化物礦點，終於在其中2個礦點發現了大量相關的礦石標本。經過分析測試礦石的成分、構造，這些礦石被確認為25億年前的古海底「黑煙囪」殘片。它們記錄了不同深度古海底的礦液活動過程。
2002年8月，李江海和美國聖路易斯大學的庫斯克教授、加拿大溫莎大學的樸羅特教授共同對上述地點進行深入研究，兩位國際同行完全同意李江海的觀點，並展開國際合作。其後，李江海在國內一些專業會議上向同行專家通報了發現，引起熱烈反響。許多學者表示，這是一個跨學科的研究領域，值得繼續探索。
飛車驚魂
同行的認可給課題組增添了信心。然而，現有的古海底「黑煙囪」都是殘片，億萬年裡複雜的地質運動使人們迄今還未發現過完整的古海底「黑煙囪」。
科學家並不甘心。此時，另一個地點引起了他們的注意：河北東部的興隆縣也蘊藏著大規模的硫化物礦藏。課題組迅速制定野外工作計劃，2002年11月，他們頂風冒雪深入礦山深處進行地質考察，採集了300多塊硫化物礦石標本。
每天晚上，課題組成員都討論到很晚，仔細對巖石標本編號和記錄，進行詳細的鑑定和描述。然而，意想不到的事情發生了。有一天，在攀緣山路的途中，考察車手閘突然失靈。汽車在陡峭的山坡上飛也似地向後退。車內坐著兩位課題組的成員！
正在車外觀察路線的李江海和司機試圖搬石頭擋住汽車，然而已經來不及了。汽車從身邊呼嘯而過，直衝溝底，兩旁行人四處逃散。只聽一聲巨響，汽車後蓋撞在了3棵白楊樹上，3個車輪懸空，另一個靠在一座小石橋上。
課題組動員附近30多位村民，折騰了一個下午才把汽車挪到路上。慶幸的是，人員沒有大礙，然而野外考察只好暫告結束。
刀落「石」出
將礦石標本帶回北大後，課題組迅速展開各種研究、測試，探究礦石的成分與構造。一塊塊礦石、一個個標本使科學家的注意力，最終「聚焦」在幾塊表面布滿多個圓錐、圓柱型構造的礦石上。
這些礦石標本具備典型海底「黑煙囪」的形態，大小尺寸也與在俄羅斯、愛爾蘭報導過的古海底「黑煙囪」標本相近。但是，礦石內部究竟蘊藏著怎樣的奧秘？誰也無法打保票。
伴隨著自動切割機的旋轉，礦石被小心翼翼地切開。當清洗掉切面上的礦砂後，人們驚奇地發現：礦石內部保留了完美的礦液提升構造和礦物生長的晶體。拋光後的切面閃爍著金屬般的光澤。
「這就是黑煙囪！」礦石切片使一塊在常人看來普普通通的礦石展露出了海底「黑煙囪」的本來面目。興奮之餘，李江海也不無感嘆，原本完整的礦石已從不同角度切成了很多碎片。
隨後，科學家用不同儀器對巖石標本進行各種測試，包括礦物成分、顯微結構等等。實驗常常進行到深夜，實驗數據和圖像連續刻了10多張光碟。
時猶未晚
早在20世紀70年代末，古海底「黑煙囪」發現之初，各國科學家就開始思考：既然大洋深處難以接近，而且成本高昂，那麼能否在陸地上找到保留下來的古海底「黑煙囪」？
首先想到湖泊的國外科學家很快在貝加爾湖、肯亞東非裂谷湖泊中，發現湖底的「黑煙囪」和噴口周圍的生物活動。許多地質學們則猜測，板塊碰撞可將原先的大洋地殼擠壓變形後保留在陸地上，原來在海底形成的硫化物礦床中應該保留「黑煙囪」。
於是，科學家們在世界各地的古大洋巖石、古海底地層中尋找硫化物「黑煙囪」。英國科學家首先在愛爾蘭發現了4億多年前形成的「黑煙囪」殘片。隨後，英國人又和俄羅斯科學家一起在烏拉爾山脈發現許多3億到4億年前的硫化物「黑煙囪」構造。遺憾的是，這些「黑煙囪」並不完整。
華北大陸是我國最古老的大陸，這次發現的古海底硫化物「黑煙囪」年齡達14．3億「歲」，不僅時代最古老，而且其形態保存完整，對於研究礦產成因、探索生命活動均有重要科學價值。
李江海認為，在地球科學的發展史上，新技術也會不斷得到應用，新發現會不斷產生。「非常高興，我們能找到完整的『黑煙囪』，並在此基礎上開展生命起源及海底流體活動的研究。儘管這一發現比發達國家晚了約20年，但我們還有機會。」