洋中脊 为何成海洋研究“香饽饽”

海底摄像拖体

徜徉西南印度洋

地球上最大、最宽的山脉在哪里?不在陆地上，而是在海洋里，它就是海底洋中脊。

洋中脊分布在四大洋，它们互相连通，加起来一共8万公里长，占全球海洋面积的三分之一。这里是洋壳的新增长点，也是海洋科学家们关注的热点。

当地时间3月22日，执行中国大洋49航次科考任务的“向阳红10”船在工作区内完成海底摄像拖体第一条测线工作后，开始进行多波束地形测线作业。它的工作区域正位于西南印度洋洋中脊。

观测地球深部的窗口

“洋中脊是地质活动非常活跃的地区。”中国大洋49航次第三航段地质组组长杨振博士告诉科技日报记者，地球内部存在高温液态的岩浆，它可以顺着板块之间的缝隙往上涌并喷发出来，洋中脊就是地球上规模最大的岩浆上涌喷发通道。

由于位于两个板块分离的位置，洋中脊以一定的速率扩张，而且不同的洋中脊扩张速率不尽相同。有的每年扩张80毫米以上，被称为快速扩张洋中脊，如东太平洋海隆。其次是中速扩张洋中脊和慢速扩张洋中脊。而西南印度洋洋中脊每年扩张16毫米以下，比指甲的生长速度都慢，被称为超慢速扩张洋中脊。

中国大洋49航次首席科学家陶春辉介绍，洋中脊正在“透露”着地球深部的大量秘密，因此是了解地球深部的重要窗口。它的有趣之处不仅仅在于孕育着频繁的火山、地震活动，还在于发育着大量的海底热液活动和生命系统。

1977年，美国的阿尔文号载人深潜器在东太平洋加拉帕戈斯群岛海域观测到第一个热液喷口。此后，在快速扩张的东太平洋海隆和慢速扩张的大西洋洋中脊发现大量的热液活动。西南印度洋洋中脊扩张得最慢，科学家曾以为这里不会发育热液活动。然而2007年我国科学家陶春辉等在这里找到了地球上首个位于超慢速扩张洋中脊的活动热液区。

神奇的热液活动区

洋中脊的热液活动之所以如此受瞩目，要从它的奇特之处讲起。

杨振介绍，洋中脊的岩石具有渗透性，海水会沿着缝隙渗透下去，被灼热的岩浆加热后，会与周边的岩石发生交换反应，被加热后的海水被称为“热液”。热液将岩石中的金属元素溶解出来，继而再顺着缝隙往上涌，最后在海底喷涌而出，经过持续的喷发、冷却、沉淀后，形成了形似烟囱的东西，滚滚地冒着“黑烟”。这些烟囱状的物体被称为“黑烟囱”，而冒出的“黑烟”就是从海底喷出的热液。它们之所以是黑色，是由于富含各种金属元素。

热液中的多金属硫化物不断被冷却、沉淀，同时“黑烟囱”不断形成、倒塌，天长日久便成了多金属硫化物矿藏。在陆地矿产资源储量日益紧张的情况下，这些静静躺在海底的多金属硫化物矿就成了人类未来的宝贵资源。

“更不可思议的是，活动的热液区附近存在着十分独特的不依赖于光合作用的生态系统。”国家海洋局第二海洋研究所王春生研究员介绍，热液喷口附近高温、高压、剧毒，然而竟然生存着异常密集的化能自养微生物。这些微生物养活了多毛类、腹足类、甲壳类和鱼类等生物，形成完整而独特的生态系统。科学家正不断在这些生态系统发现见所未见的新种，令人大开眼界。

无怪乎陶春辉说，对科学家而言，洋中脊是研究地球最重要的区域之一，也是地球上最活跃、最神奇的区域之一。