火山岩散落海床

　　新浪科技讯 北京时间6月8日消息 据美国媒体报道，海底火山爆发十分频繁，但是很少有人能够亲眼目睹海底火山爆发的奇观。上个月，一个美国火山专家小组赶往南太平洋海域观测到了奇特的海底火山爆发。

　　尽管世界上80%的火山爆发发生在海底，但是由于难以到达很少有科学家亲眼观测到海底火山爆发。此次海底火山爆发发生的南太平洋海域此前并没有观测到类似现象。科学家曾观测过在关岛附近海域的海底火山爆发，关岛附近一座不断喷发岩浆和有毒气体的海底活火山竟然生活着多种海洋生物，这一发现为科学家研究极端恶劣环境下动物生存提供了线索。

　　去年11月美国国家海洋和大气管理署太平洋海洋环境实验室的研究小组曾发现了南太平洋萨摩亚群岛附近海域有火山爆发迹象。今年5月6日，他们来到该海域并派遣远程控制的潜水器Jason-2潜入深海，进行观测。潜水器观测到了海底火山爆发的情景。滚烫火红的火山熔岩从4000英尺水下的“黑兹”火山口喷出，一接触到海水火山熔岩立刻冷却，形成了枕头状的石头。这种形状的石头在陆地上很常见，但是没有人能够在海底看到它们形成的过程。在离“黑兹”火山口大约100米远的海底，一个名为“普拉米修斯”的火山口喷发出大量火山熔岩。尽管火山所在海底压力巨大，但是巨大的喷发力使喷发的气体和岩石高度达到20米。Jason-2潜水器靠近火山口进行观察，结果被火山喷发物掩埋。“海底火山喷发非常壮观。之前人们一直争论海底火山喷发是什么样子的，现在我们如实地观测到这种现象了。”美国俄勒冈大学威廉教授说。

　　科研小组在海底火山附近还发现了一种虾，这是科学家发现的在如此恶劣环境下生存的唯一物种，不过美国国家海洋和大气管理署太平洋海洋环境实验室的罗伯特-艾米利表示这种虾在2004年关岛附近海域海底火山附近也曾发现。尽管生存条件极为恶劣，但包括虾、蟹、帽贝和藤壶在内的大批生物在关岛附近海底火山茁壮生长。在关岛海底火山还发现了两种虾，它们已经适应了火山生存环境，在恶劣的化学环境下茁壮成长，通常情况下，这些化学环境对正常海洋生物是有害的。科学家推断不断喷发的火山确实在源源不断给这里的生命提供养分。罗伯特说，“我们还不知道这种虾是不是仅存在与海底火山附近，或是在其他地方也存在，这非常有意思，我们将开展相关研究。”(唐宁)

　　新浪科技讯 北京时间6月9日消息 据英国媒体报道，加拿大科学家利用一项最新技术，可以发现岩石里的罕见矿物质，通过分析这些矿物质的成分，研究人员首次能精确确定远古火山岩形成的时间，从而得知25亿年前地球上的大陆是如何形成的。

　　这些科学家通过把年龄和方位相似的岩石拼合在一起，可以拼接出早期大陆模型。他们表示，这将有助于发现富含矿物和石油的岩石沉积物。他们利用这种方法，发现加拿大曾与津巴布韦接壤，这一发现有助于矿业重新确定新探索区域。

　　加拿大地质调查局沃特·比利克博士解释说，现在存在的大部分地质都是在大约3亿年前超大陆——泛古陆存在的时候形成的。最近他在多伦多举行的美国地球物理协会上说：“我们确实不了解泛古陆以前的(地球)历史。”

　　分析大陆漂移时期形成的岩石，有助于地质学家重新再现早期大陆的形状。渥太华大学的地质学家理查德·恩斯特解释说，熔融岩浆流入大陆板块漂移形成的裂缝里。岩浆冷却后形成带有长长的纹路的火山岩——玄武石，这种岩石拥有的“截然不同的磁场特征”，显示出这些岩石形成时的方位和所在纬度。

　　通过把这种“磁场特征”与这些岩石的年龄结合，研究人员可以确定不同大陆上的岩石是否是由以前的同一座火山喷发形成。然而直到目前为止，研究人员还无法确定很多远古岩石的年龄，因为他们很难从这些岩石里提取出可以确定它们的年龄的矿物质。目前这些研究人员正在处理这些小无机晶体，这些晶体往往直径不足100毫米，比发丝的直径还小。

　　但是随着新技术不断发展，科学家利用这些技术可以发现斜锆石等矿物质。斜锆石是一种非常有用的矿物，因为它的晶体结构里含有大量铀，而且铀具有自然衰变成铅的性质。科学家还清楚铀衰变的速度，因此他们能把这些矿物质当作放射性“时钟”。然后通过测量铀和铅的数量，就能知道一块岩石的年龄。

　　研究人员希望通过一项大型国际性科研项目，从世界各地收集250块岩石，并确定它们的形成时代。然后利用这些信息进行推测，确定这些大陆碎片曾经是如何拼接在一起，形成25亿年前存在的超级大陆的。(任秋凌)

　　在年轻人的语言中，称某位明星为“巨星”，比如说麦当娜或者詹妮弗·洛佩斯，这不是说她身材高大而是指人气旺盛。

　　同样，在海底地质学的世界里，块状硫化物矿床不在乎个头大，只要富含金属就行。

　　在大陆之间呈链状分布的海底山脊上，海洋学家发现了这种富含金属的矿床，从而唤起了对海底硫化物矿床的注意。这种大洋中脊是地球上巨大的板块分裂、张开的地方，高温的火山岩正在那里形成新的地壳。

　　深入海底，一片奇妙世界

　　1870年代，英国“挑战者”号船的科学考察从深海底取回了“数不尽的圆滚滚的结核”，从此以后，就知道海底有着丰富的矿床。

　　几千米深海底的这些土豆大小的东西叫做锰结核，虽然它还含有别的金属。俄罗斯在其芬兰湾的海域采集过一些，还有另一些国家也持有开采执照，不过要从深海底把锰结核采上海面来，经济代价太高。

　　但是1960年代有另一种金属矿物从红海采了上来，红海的海底扩张把非洲和阿拉伯半岛缓慢地撑开。在两个构造板块分开的地方，出现了类似的矿床带。

　　一个例子就是厄瓜多尔的加拉帕戈斯裂谷，这里是1977年首次发现深海热液的地方。这类热液喷口分布在洋底火山区的裂隙之上，海水渗入地壳被深处的熔岩加热，溶解了地壳深处的矿物，再从海底像热泉那样喷出，温度可达400℃。

　　如果这种含矿物的液体富含铁和硫，喷出来就会像一股“黑烟”那样，和海底的冷水接触后沉淀出矿物来。结果形成的烟囱，一年可以长6米高。

　　烟囱周围生活着古怪的动物。比如巨型的管状蠕虫，没嘴、没肠、没肛门，全靠微生物提供能量，而这种能量来自地壳液体里的化学成分，并非来自太阳。渐渐地，烟囱倒塌，随即形成了高品位的硫化物矿床，使得深海采矿界兴奋不已。

　　在绵延65000公里的洋中脊上，每隔100公里左右就会有一个热液喷口。在大洋海沟后面的火山“弧后”盆地，一个构造板块向另一个板块底下滑去，那里也有热液喷口出现。这类盆地有许多分布在西太平洋，这是环太平洋“火山环”的一段。这个“火山环”像马蹄形从新西兰向北经过印尼和菲律宾，向东穿过阿留申群岛，再沿着南北美洲西岸向南，囊括了全球大部分的活火山和死火山。

　　高品位的矿，它就呆在那里

　　块状硫化物矿床之所以吸引采矿业，原因之一在于所含金属——铜、金、锌、银——都非常富集。

　　另一个原因是矿体规模大：宽、长200米，高几十米，动不动有几百万吨的储量。而且都在海底的表面，有许多矿的水深不过1到2千米。

　　在这种深度，就可以用当前海洋石油工业的技术来采矿。除了俄罗斯之外，目前海底采矿的公司只有德比尔斯一家，它在纳米比亚和南非岸外采金钢石，不过这些宝石矿位于水下只有100米，很容易开采。

　　还有两个公司对海底采矿有特殊的兴趣。一个是设在澳大利亚的“海王星矿产”公司，2008年申请了新西兰岸外1250米水深处采矿的执照。另一家是加拿大的“鹦鹉螺矿产”公司，有个在巴布亚-新几内亚岸外采铜和金的计划，明年应当开始，不过大部分作业已经停顿。

　　根据国际海洋法公约设立了国际海底管理局，管理各国海域以外的海底采矿。管理局迄今为止只发了8个执照，全都是勘探、而不是开采执照，全都是为锰结核、不是硫化物，而且全都是发给政府或准政府组织(中国、法国、德国、印度、日本、俄罗斯、韩国和一个东欧联盟)的。

　　不过，深海采矿的商业吸引力肯定会再度出现。目前，中国和俄罗斯是对块状硫化物最感兴趣的两家，其次是印度和韩国。俄罗斯在海底挖掘已经有些年头，很知道找什么和上哪儿去找，过去4年来发现了储量千万吨以上的块状硫化物矿床4处，全都在大洋中脊上。

　　(本版两篇文章均由汪品先编译)