| 我國在世界上首次發現完整的古海底「黑煙囪」 | ||
| NEWS.SOHU.COM 2003年02月24日03:28 中國青年報 | ||
據新華社北京2月23日電（記者王文韜 李斌）我國科學家經過長期不懈的野外「追蹤」，終於在世界上首次發現完整的古海底「黑煙囪」，這些億萬年前生長在海底的「黑煙囪」不僅能噴「金」吐「銀」、形成海底礦藏，而且很可能和生命起源有關。 這一成果以封面文章的方式近日刊登在《巖石學報》上。這一雜誌是惟一入選美國《科學論文索引》（SCI）期刊源的中文地質學刊物。 現代海底黑煙囪及其硫化物礦產的發現，是全球海洋地質調查近10年中取得的最重要的科學成就之一，因其和海底成礦、生命起源等重大問題有關而成為國際科學前沿。但因現代「黑煙囪」分布在海底，僅有美、德、法、加、日等少數國家有能力開展研究。科學家於是將目光投向了陸地上的「黑煙囪」化石，但迄今僅在俄羅斯、愛爾蘭發現3億至4億年前的「黑煙囪」殘片。 繼兩年前發現古老大洋地殼殘片後，去年，北京大學李江海課題小組首先在山西五臺山地區發現了古海底「黑煙囪」殘片，當年10月又在河北興隆發現了保存完整的古老「黑煙囪」，初步判斷其地質年齡約有14.3億「歲」。 在李江海教授的辦公室，記者看到上百塊「黑煙囪」硫化物的礦石標本，其切割面閃爍著金屬般的光澤。一塊高20釐米、寬10釐米的礦石內，竟保存了6個完整的圓錐狀「黑煙囪」和多個「黑煙囪」倒塌而成的殘片。 專家描述道：14億多年前，華北地區仍是一片汪洋大海，河北興隆一帶正處於大陸裂谷最深的海底上。在海水循環加熱後，這些兩到三釐米高的「黑煙囪」成為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等地殼內部礦物質噴湧而出的通道，「黑煙囪」周圍聚集了蓬勃的微生物群落。 「顯微鏡下，可見從通道中央向外壁有四五個礦物層，煙囪頂部多被數毫米厚黃鐵礦充填，表明『煙囪』被埋藏時已經熄滅。隨著地殼運動造成的海陸變遷，這些『黑煙囪』輾轉出現在今天的華北古大陸上。」李江海說，通過對比上百個現代海底「黑煙囪」資料和初步的礦物成分鑑定，課題組確定這些礦石就是古海底「黑煙囪」。 目前，課題組正和英、美等國科學家合作，圍繞「黑煙囪」開展微生物化石研究，探索極端條件下的生命活動，以進一步探索地球早期生命起源。 新聞資料 海底「黑煙囪」：20世紀海洋科學最重大發現之一 科學家1979年在數千米深的海底首次發現了「黑煙囪」，隨後又發現在「黑煙囪」附近生活著大量熱水生物。這已成為20世紀海洋科學領域最重大發現之一。 1979年，繼前一年採集到硫化物後，美國的「阿爾文」號載人深潛器在2610米至1650米的東太平洋海底熔巖上，發現數十個冒著黑色和白色煙霧的「煙囪」，附近出現大規模的硫化物堆積丘體。從直徑約15釐米的「煙囪」中，約350攝氏度的含礦熱液以每秒幾米的速度噴出。礦液剛噴出時為澄清溶液，與周圍海水混合後，很快產生沉澱變為「黑煙」，沉澱物主要由磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦及其他銅鐵硫化物組成。這些海底硫化物堆積形成直立的柱體及圓丘，被形象地稱為「黑煙囪」。 科學家隨後在各大洋發現了許多「黑煙囪」，它們主要集中於新生大洋地殼上，如洋中脊和弧後盆地擴張中心的位置上。 「黑煙囪」是如何形成的呢？專家指出，由於新生大洋地殼或海底裂谷地殼的溫度較高，海水沿裂隙向下滲透可達幾公裡，在地殼深部加熱升溫後，淋濾並溶解巖石中多種金屬元素後，又沿著裂隙對流上升並噴發在海底。由於礦液與海水成分、溫度的差異，形成濃密的黑煙，海底及其淺部通道內則堆積這些硫化物的顆粒沉積。它們在海底形成具有重要經濟價值的多金屬（鐵、銅、鋅、鉛、汞、鋇、錳、銀等）礦產，成為新世紀人類潛在的礦產資源。有意思的是，科學家還在一些「黑煙囪」上發現了原生的自然金顆粒和天然水銀。 大量海底調查發現，「黑煙囪」周圍廣泛存在古細菌，它們極端嗜熱，可直接生存於80—120攝氏度的環境中。這種細菌最初發現於美國黃石公園的高溫熱泉中。它們在現在海底生存的環境，類似地球早期環境的極端高溫環境中。 基因組測序發現，這些「黑煙囪」周圍的古細菌非常原始，處於生命樹源頭的位置上。科學家因此提出原始生命起源於海底「黑煙囪」周圍的理論，認為地球早期的生命可能就是嗜熱微生物。正因為如此，尋找古老的海底「黑煙囪」，將可能為生命演化提供重要的科學證據。 （據新華社北京2月23日電） |