海底热泉:生命起源的重要线索

英、法科学家在对大西洋海底进行考察研究时，发现了深藏在大西洋底的海底热泉。这种海底热泉，能释放出大量的氢元素。从而，为解释地球早期的生命起源，提供了新的重要线索。由于生命在约３５亿年前开始在地球上出现时，地球大气中并不含氧。因此，有的科学家推测认为，地球上最原始的生命，首先诞生在海底热泉周围。新发现的深藏在大西洋底的海底热泉，则使地球早期生命的演化图景，显得更为清晰。这一新发现的海底热泉，位于大西洋底３５００米深处的一处海脊上。它从海底岩石中，间歇性喷出，形成富含大量矿物质的黑色烟柱，烟柱的温度高达３６℃左右。据悉，科学家们在２０多年前，就已发现海底存在着独特的热泉生态系统。但是，在发现大西洋底的海底热泉之前，已知的一些海底热泉，所产生的氢数量都很少，都不足这次新发现的海底热泉所释放出的氢的１％。科学家认为，海底热泉中释放出的氢，主要是由深海海水与岩石反应而生成的。海底热泉要支持生命系统，至少要满足两个重要的条件：一个是在海底地壳中，必须有能够与海水反应生成氢的岩石；另一个是氢与二氧化碳反应所产生的能量，可足够生命诞生。而在大西洋底新发现的海底热泉，已基本具备了支持生命系统的这两个重要条件。为此，英、法科学家...     

海洋漩涡增强全球变暖

洋流能够把海底的碳和营养物质“吸”上来,从而促进海洋有机物的生长。一项新的研究表明,洋流似乎不能减少地球大气中二氧化碳的生成,恰恰相反,它很可能最终成为温室气体的一个稳定来源。     

海底甲烷:洁静燃料

被科学家称为甲烷水合物的冰状甲烷燃料,一般都埋藏在约500多米的海底地下200～300米处。与石油和煤炭相比,从甲烷水合物中提取的甲烷,在燃烧时所排放的二氧化碳较少。因此,开发海底甲烷燃料,也是保护地球环境的一项措施。     

天然气水合物的上界面——硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面

定义了海域天然气水合物成矿带的上界面。指出在地球深部存在最原始的、从根本上不依靠光合作用来生存的生命系统。根据对ODP岩心样品中微生物数量的统计,海底以下沉积层中的生物数量可能占据全球原核生物总量的70%,其生物总碳量和地球表面所有植物的碳总量相当。地球内部如此巨大的生物总量应该在地壳中的气体分布等方面起着重要作用。甲烷在地壳层中广泛存在,并主要是微生物成因的。微生物产甲烷的途径主要有两个,一是二氧化碳还原,另一个是醋酸盐发酵。相应地,参与产甲烷的微生物菌群主要是产甲烷菌和食醋酸菌。甲烷在沉积层中的厌氧氧化是一个不争的事实。该过程发生在海底以下一个非常局限的区带,称为硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化区带。通常,这个区带很窄,仅为一个面,因此,硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化区带又称硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面。这是一个基本的生物地球化学界面,在功能上它起到屏蔽甲烷向海底和大气逸散的作用,是一个巨大的甲烷汇。甲烷的厌氧氧化同样是一个由微生物介导的过程,参与此过程的微生物主要是食甲烷古菌和硫酸盐还原菌。硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面在海洋沉积层中一般深可达海底以下上百米,浅可至海底。此界面为天然气水合物的上界面,该界面以上没有甲烷...     

世界性水荒下的中国现状

中国是世界上最贫水的13个国家之一 人类居住的地球，严格地说应该称之为“水球”。地球上97．2％的面积是海水，大约为137亿亿立方米，它不能直接饮用，也不能灌溉农作物。在余下的2．8％的淡水中，有87％是目前人类尚难以利用的两极、高山雪原、冰川和永冻地带的冰雪。人类真正能够利用的是江河、湖泊和地下水中的一部分，这些不足世界水资源总量的1％。仅河川、湖泊的地表水大约有230万亿立方米，虽然这是一个巨大的数字，然而这只占地球总水量的0．017％，是一个微不足道的数字。因此，有人形象地比喻说，在地球这个大水缸里，可以用的水只有那么一汤匙。     

现代海底热水活动调查研究在中国

现代海底热水（又称热液、热泉）活动的调查研究，是当代海洋科学、地质学及地球化学等学科共同面临的重大使命，已成为国际上重大前沿理论课题之一，其主要意义有：（１）现代海底热水多金属硫化物的发现是继海洋铁锰结核之后又新发现的一种具有明显潜在经济价值的矿物资源，迄今已发现矿化点１００多处。（２）海底热水的成因与海底扩张和板块构造有着内在的联系，它可为板块构造理论提供新的佐证。（３）海底热水是海洋一个新的不可忽视的物质来源，它对海洋物质的收支有重大贡献。（４）现代热水成矿的研究无疑对大陆某些古代海底热水矿…     

第一张精确海底地图问世

第一张精确海底地图问世美国海洋和大气管理局绘制了第一张精确的海底地图．这就像是把海水排光，从外层空间看地球一般．这幅大型彩色地图展现了占地球７１％的海底地貌．科学家称，耕地图打开了揭示海洋奥秘的大窗门．以前，海底地图的绘制一般借助于海轮．它利用海底对...     

表层海水在酸化

英国《新科学家》报道，随着大气二氧化碳排放量的不断增加，越来越多的二氧化碳与海水发生反应，产生大量重碳酸盐和氢离子，导致表层海水的酸度增加。在上一个冰川时代，地球海洋的pH值为8．3，自工业革命以来，随着大量的二氧化碳     

海底二氧化碳喷口处的危机

海底有很多天然的二氧化碳喷口,从中排放出的二氧化碳溶解在海水中后会使海水变酸。科学家在《自然》杂志上发表文章称,随着大气中二氧化碳含量不断增加,部分多余的二氧化碳被海洋吸收,导致全球海洋出现酸化。     

海洋生命灭绝和气候变暖

一项最新研究显示，0.93亿年前的海底火山活动引发了海洋生命大量灭绝，并在海底掩埋了一层厚厚的有机物质。美国艾伯特大学科学家们认为，海下火山喷发和物种灭绝期间，大量的海底营养物质被释放出来，供给和促进了植物和动物的生长。此外，当有机生物死亡后，它们分解并落在海底，导致氧气损耗，形成了全球海洋缺氧现象。缺氧事件在二氧化碳增多和气候非常温暖的时期是非常罕见的。     

近海浅层折射波时距曲线的一种解释方法

从1976年开始，我系海洋地球物理勘探教研室曾多次承担了用地震折射方法勘探海岸港湾海底基岩埋深和构测造特征的任务。由于海上条件比较困难复杂，有一些技术要求很难达到陆上工作的水平，例如激发点位置不准确就是我们曾遇到的一个困难问题，为     

台湾海峡西部表层沉积地球化学元素分布及砂矿成矿显示

本文研究了台湾海峡西部海底表层沉积物中的２０种微量元素分布特征，划分４种组合类型。Ｚｒ、Ｌａ、Ｙ、Ｎｂ、Ｔｉ元素高含量区具有海底锆、钛砂矿可能成矿的良好显示，为海底砂矿找矿提供地球化学依据。     

先进的科学钻探船进行的地球探测

1　深海钻探历史地球表层岩石圈经常活动 ,这种动力地球观从研究海底开始形成。海底从洋中脊喷出的岩浆诞生 ,在海沟处俯冲消亡。因此 ,约占地球表面积 70 %的海底大约两亿年进行一次更迭 ,这就是海底扩张学说。 2 0世纪 60年代初提出的这种观点 ,为地球科学的发展带来了深刻变化 ,进而发展为板块构造学说。这种学说被称为地球科学史上的革命 ,而证实和促进其发展的应该是大洋钻探计划。海底扩张学说认为 ,海底年龄离洋中脊越远越老 ,海底岩石由岩浆冷凝形成的岩石组成。为了获取证据 ,最为有效的办法是对海底进行钻探、取样、测年、分析岩…     

湖泊沉物中有机质碳同位素特征及其古气候

本文对湖泊沉积物中有机质碳同位素的形成条件及其与环境气候的关系进行了初步讨论。湖泊沉积物中有机质碳同位素主要由湖泊沉积物中有机质来源决定，因此也涉及有机质合成所面碳的来源。此外，还受源水化学性质，湖泊初级生产力、大气二氧化碳浓度、流域水文特征、区域自然环境、沉积环境以及沉积的物理藏后的保存状况等因素影响。     

海底烃类渗漏的地球化学识别

利用海底烃类嗅测仪可以检测到因海底烃类渗漏而在海水中存在的烃类地球化学异常。烃类嗅测仪可检测到的指标主要是甲烷,也包括重烃类气体和芳烃类。利用烃类嗅测仪可以有效地识别海底宏渗漏的存在。海底沉积物的地球化学异常可以指示海底烃类渗漏的存在。通过沉积物柱状取样,地球化学分析和异常解释,渗漏烃来源分析,以及对热成因烃类源区有机质类型、沉积环境、热成熟度、时代以及油气属性等信息的提取,为海域油气资源勘探和评价提供地球化学依据。     

海底烃类渗漏的地球物理识别

海底烃类渗漏在向上运移过程中会改变深部地层和海底表层沉积物的声学性质,在地震和浅地层剖面上会形成各种可能指示烃类渗漏的地球物理标志。渗漏烃到达海底后会改变海底表面形态,形成与海底烃类渗漏有关的表面特征,如麻坑构造、海底凸起、海底古河道、碳酸盐丘、硬地面、泥火山以及表面断层等。渗漏烃进入海水后在继续上升过程中会形成气泡、渗漏羽,到达海面后会形成表面油膜。利用侧扫声纳、多波束测深和浅地层剖面可以探测到与海底烃类渗漏有关的表面特征。合成孔径雷达能够识别因海底烃类渗漏形成的海水表面油膜。海底烃类渗漏的地球物理标志是间接的,必须通过地球化学校验才能确定渗漏的存在。     

海啸离中国有多远

海啸主要是宙海底以下或近海底地震伴生的扰动新激起的，移行于海洋上的具有超常波长和周期的系列巨渡。海底火山喷发、海岸山体滑坡也能生成海啸，但这类海啸源相对稀少。此外，小行星溅落地球时海洋可以形成宦型海啸，水下核爆炸也可以引起人造海啸，并已用于海啸的研究。     

海洋矿产的新分类

海洋矿产的研究和开发已有数百年，但至今仍未有一个完整的分类。本文新分类所依据的原则有三：1．海底地质构造区划，首先根据地壳结构的差异分为深洋底和陆缘海底两大类海底矿产，这种划分也反映了板块构造对海底成矿作用的影响。2．海底地质结构，陆缘海底和深洋底均具有“三层结构”，以此为基础，     

海底冷泉原位观测装置研究回顾与展望

海底冷泉多由海底天然气渗漏形成,是以水、碳氢化合物、硫化氢或二氧化碳为主要成分的流体.它既是海底天然气水合物存在的标志,又与温室效应、海洋生态环境、冷泉生物群落等问题密切相关,对海底冷泉的流体渗漏通量和化学组成进行测定,对认识上述问题有重大意义.与实验室化学分析和数值模拟相比,原位观测可保证数据的可靠性和真实性,作为冷...     

二氧化碳在深海沉积物中的永久储藏

要将大气中的二氧化碳浓度稳定下来,我们需要将大量的二氧化碳储藏在长久稳定的地质盆地当中。由于陆地上储藏盆地的温度,二氧化碳储藏在那里不稳定,会向上浮动.如果二氧化碳储藏盆地没有封闭合理的话,这可能导致注入的二氧化碳溢出。我们认为：如果将二氧化碳注入小于3000m的深海海底,几百米的沉积物可以提供一个永久的地质储藏环境,尽管可能受到一定的地质运动的干扰。在深海海底高压和低温的环境下,二氧化碳处于液体状态,而且浓度大于上层孔隙液。这样,在重力的作用下,注入的二氧化碳处于稳定状态。另外,二氧化碳水合物的形成可以阻止液体二氧化碳的流动,这样就形成了储藏系统的第二道密封盖。我们对二氧化碳的注入、形成水合物、稀释溶解成二氧化碳溶液进行了定性的分析。如果选择的是石灰岩沉积物,则二氧化碳溶液对石灰岩的溶解可以稍微增加其孔隙度,这样可以大大增加其渗透性。然而,喀斯特现象不太可能出现,因为能够被二氧化碳溶液完全溶解的只是一小部分的岩石。美国沿海200英里以内的专属经济区提供了大量的二氧化碳储藏空间,能将美国现有二氧化碳排放量几千年的总量都储藏起来。