海水热液

海底热液是什么意思~

海底热液：从海底地层深处涌出的高温液体，是深部地壳活动产生的能量释放的一种形式，通常含有多重金属元素。

2、多金属软泥：地球深部岩浆沿海底地壳裂缝渗到地层深处，把岩浆中的盐类和金属溶解，变成含矿溶液，在地层深处高温高压作用下，随海底热液体喷到海底，与深海底泥土混合形成富含多种金属的软泥。

本文是一篇（科普说明）文，在写作方面可借鉴之处：1）通过故事叙述的形式起笔，引起读者兴趣；2）使用设问句式，吸引读者寻根究底；3）对关键的问题给出了科学的定义，并提出了未来的设想和展望，写作结构完整。

　　　地球上的生命是从哪里来的？这个问题一直是科学家热衷研究的课题，但至今此谜仍未完全解开。近年来，有科学家提出“生命起源于海底热液喷口”，这是为什么呢？
　　有关地球上生命起源的假说众多，比较流行的有“原始汤”起源说、“黏土矿物”产生论、“黄铁矿”起源论，以及“外来星球输入”假说等。随着对海底热液喷口及其生态系统研究的深入，科学家发现深海热液环境与地球早期的环境非常相似，热液微生物具有“不依赖于太阳光”以及“嗜热”的特性。一种新的科学假说——“生命起源于海底热液喷口”逐渐受到人们的关注。
　　海洋刚形成时，海底热液活动的强度是现今强度的5倍。广泛并剧烈的海底热液活动导致了地球内部热量的散逸以及大量还原性金属元素和气体的产生。因此，那个时候的海洋处于强还原环境，富含还原态的铁、铜、锌、铅、锰等金属离子，以及甲烷、氢气和硫化氢等气体，海水的温度维持在70～100℃。由于光合作用还没有出现，大气中几乎不含氧气，二氧化碳的含量很高，因而海洋呈酸性。不难看出，早期海洋所具有的环境与现代海底热液喷口周围的环境非常相似。科学家猜想，正是在早期海洋海底热液喷口周围，生命开始悄悄地萌芽了。
　　那么，哪些生物才是地球上所有生命的“共同祖先”呢？科学家根据“分子进化时钟”的基因测序，勾勒出了地球上所有生物的“生命进化树”。他们发现，位于“进化树”根部，代表着地球上所有生物“共同祖先”的微生物，绝大多数是从海底热液环境中分离得到的超嗜热古菌。它们的平均最佳生长温度超过80℃，能够利用热液喷口周围环境中的各种无机化学反应所释放出来的能量来维系自身的生命活动，进而支撑整个生态系统。这些微生物完全能够适应古代海洋苛刻的环境条件，是生命起源于海底热液喷口的核心证据。
　　

根据初始水的类型，交代热液可分为雨水热液和海水热液，前者产于陆区，后者产于洋区。目前，在地球上已发现的海水热液活动区有100多个，主要分布在大洋中脊、弧后盆地、岛弧和弧前盆地4种构造环境中。洋脊是目前世界海底发现热水活动和金属硫化物矿床最多和最重要的环境。已知至少有15个金属硫化物海水热液矿床与陆上矿床规模相当（侯增谦等，2003）。如红海海渊热卤水和硫化物矿床的金属储量达1亿t；又如中大西洋脊20°N～60°N的热水活动和硫化物矿床产出区绵延数千千米，尤以60°N附近的TAG热水活动区最为强烈。在此区有多种热水成矿类型，其中，仅活动的高温硫化物丘堤，估计金属储量达3～5 Mt。还有东太平洋21°N～21°S热水活动区断续分布于长达数千千米的东太平洋洋脊带上，在21°N的东太平洋洋脊发现了100多处温度高达405℃，满载矿物的喷涌流体，并形成块状硫化物烟囱和丘堤等。这是硫化物热液和成矿的特殊的、天然的、真正的实验室。热液和矿石的形成和演化过程，及其物理化学条件和物质成分均可直接观察和测定，即现代成矿热液的来源和现代矿床的成因是可以查明的，这对成矿过程相似的古代块状硫化物矿床的成因和形成机制提供了可借鉴的重要信息。

（一）海水和海水热液的H、O同位素组成

现代海水的H、O同位素组成极为一致，即δ¹⁸O=0‰，δD=0‰。在21°N东太平洋

图13-11 海底热液活动区流体的δD－δ¹⁸O的关系

（据Ohmoto,1986）

洋脊黑烟囱中喷涌出来的流体的δ¹⁸O值为1.6‰～2.0‰，δD值为2.5‰；Guaymas盆地喷出流体的δ¹⁸O值为2.4‰，δD值为4.9‰。这清楚表明，海底喷涌出的成矿流体的δ¹⁸O和δD值与海水非常相近（图13-11）。一方面证明海水为成矿热液的初始水，另一方面，证明在向成矿热液演化过程中，海水的δ¹⁸O和δD值变化很小，故成矿热液为海水热液。

（二）海水和海水热液的特征对比

由图13-12可见，海水与以21°N东太平洋洋脊和Guaymas盆地为代表的现代热液的成分和特征有很大的差异。海水为冷的，温度为2℃，具碱性，pH值约为7.8，具氧化性，含SO₄和Mg高，贫含金属，Fe和Mn小于0.001um,Zn为0.01um,Cu为0.007um。现代热液是热的，温度超过300℃，酸性，pH约为6，强还原性，富含H₂S，不含Mg，富含金属，Fe、Mn、Zn、Cu的含量（um）分别为1429、885、85、22。通过对比看出，海水和海底现代成矿热液的根本区别在于它们的Fe、Mn、Zn、Cu等成矿金属的含量，海水几乎不含这些金属，而现代海水热液富含这些金属，比海水中的含量高3000倍至100多万倍。这些金属是在海水下渗受热，并与岩石反应过程中萃取的，这一过程就是海水向现代热液演化的过程，也是岩石被交代、金属被活化的过程，这从另一方面证明热液的交代成因。

图13-12 大洋扩张脊或海山热液循环成矿模式图

（据Scott,1997）

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武陟县13879485108： 什么是海底热液矿床,在什么地方有,如何形成,富含什么,有什么作用? ？
独孤荣小儿： 由于裂谷不断扩张,地幔的熔岩流出来,加热了沿裂缝下渗的海水;大量的矿物质和溶解盐类,也趁机溶进海水.在这些热的海水里面,含有丰富的铁、锰、锌和铅等多金...

武陟县13879485108： 海底热液生物为什么能生存 - ？
独孤荣小儿： 现代海底黑烟囱周围生活着密集的生物群落,它们一般以黑烟囱喷口为中心向四周呈带状分布.热液生态系统的初级生产者嗜热细菌和古细菌,其初级能量来源于地球深部上升喷出流体提供的化学能,它们氧化热液中硫化物(如H2S、FeS)和甲烷获得能量,还原CO2制造有机物,而不依赖光合作用.作为食物链源头的细菌类和古细菌类与其他动物有2种生存关系:①直接作为其他动物的食物;②与其他动物之间的共生关系.这些嗜热微生物不仅依存于海底热液活动,同时在热液成矿作用中起着重要的作用.它们可能来源于地下深部生物圈,海底黑烟囱是研究深部生物圈的窗口,对其周围嗜热微生物的研究,对于理解生命起源和生物成矿都有重要的理论意义.

武陟县13879485108： 海底热泉是怎么产生?海底热泉是怎么产生的 ？
独孤荣小儿： 海底热泉是指海底深处的喷泉,原理和火山喷泉类似,喷出来的热水就像烟囱一样,... 洋底玄武岩中铁、锰、铜、锌等元素溶于热海水中,成为富含金属元素的热液而喷涌...

武陟县13879485108： 热液的类型 - ？
独孤荣小儿： 岩浆成因热液 岩浆结晶过程中从岩浆中释放出来的热水溶液,最初是岩浆体系的重要组成部分,含H2S,HCL,HF, SO2, CO, CO2, H2, N2等挥发组分,具有很强的形成金属络合物并使其迁移活动的能力.这些“热液”渗入岩体或围岩裂隙中继续...

武陟县13879485108： 什么是热液矿床 - ？
独孤荣小儿： 热液矿床,又称汽水热液矿床(hydrothermal oredeposits),是指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下,在各种有利的构造和岩石中,由充填和交代等方式形成的有用矿物堆积体.热液矿床是后生矿床.热液矿床是各类矿床中最复杂、种类最多的矿床类型,可在不同的地质背景条件下,通过不同组成、不同来源的热液活动形成.中文名:热液矿床 外文名:hydrothermal oredeposits 又称:汽水热液矿床 类型:后生矿床

武陟县13879485108： 海底“白烟囱”是怎么形成的?？
独孤荣小儿： 一些大洋中脊海底出露的橄榄岩与海水发生复杂的化学反应,产生大量的热量,驱动了一种新类型的海底热液喷发活动.这种特殊的热液碱度高,几乎不含铁、铅、锌、铜...

武陟县13879485108： 地球上液态水的形成 - ？
独孤荣小儿： 液态从形式上可以:从地下汽水热液也出形成(主要是岩浆热液,海水热液,变质热液,深源热液);从地层中的冰等固体出来(主要是冰,液态水合物,结合水,附着水,薄膜水)

武陟县13879485108： 海底“黑烟”是怎么来的?？
独孤荣小儿： 海底岩石中散布着肉眼不易察觉的缝隙,当海水顺着缝隙向海底深部渗漏时,会与周围岩石发生化学反应.同时位于海底深部的岩浆房,使海水变成高温的热液流体.当高...

武陟县13879485108： 深海里生存的极限动物有哪些? - ？
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武陟县13879485108： 深海“热液硫化物”之谜? - ？
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