未来家园: 海底黄金

  经过海洋考察,人类发现在海洋深处也有一个宝库,藏着无尽的金银财宝。

截至9月14日,执行我国首次环球大洋科学考察任务的“大洋一号”远赴深海大洋已有160多天。此次考察首次获得大量深海热液喷口附近的硫化物与沉积物样品,不仅为研究地球科学及极端环境下生命科学提供了宝贵的第一手资料,也表明我国多学科大洋考察正与世界海洋科学接轨。

  1963年,美国佛罗里达州的海边,两个孩子戴着轻便潜水工具在水中捉龙虾。突然,他们发现海底闪闪发光。循着亮光,上前一看,原来是金币。他们赶忙把这些金币打捞上来,价值20万美元,他们一下子变成了小富翁。据粗略的估计,自古以来,有100艘船只葬身海底,这些船上大多载有很多货物和金银财宝。1789年8月,在埃及亚历山大城近海,英国海军上将纳尔逊的舰队与法国拿破仑的远征舰队展开了一场激烈的海战,结果,英国舰队将满载金银珠宝的法国旗舰“东方”号击沉,葬身海底。可见,在海底静静躺着的金银财富,可以说是不知其数,这也是人类的一笔财富。

“热液硫化物”主要出现在2000米水深的大洋中脊和断裂活动带上,是一种含有铜、锌、铅、金、银等多种元素的重要矿产资源,对于它的生成原因,海洋科学家们经过实地考察后认为:“热液硫化物”是海水侵入海底裂缝,受地壳深处热源加热,溶解地壳内的多种金属化合物,再从洋底喷出的烟雾状的喷发物冷凝而成的,被形象地称为:“黑烟囱”。这些亿万年前生长在海底的“黑烟囱”不仅能喷“金”吐“银”、形成海底矿藏,具有良好的开发远景。而且很可能和生命起源有关,并具有巨大的生物医药价值。

  当然,这笔财富毕竟是有限的,海洋中还藏有取之不尽的金银财富。1960年,美国亚细亚石油公司的两名工程师,乘轻便飞机来到阿拉斯加州的诺姆城。职业的本能,使他们来到了19世纪中叶淘金热时的旧矿废墟,考察了矿区的地质,发现这里原是古地质年代的海滩,现在是陆地。在废墟,他们又遇到一位老人,从他那里知道,过去曾有人在这里寻到大量金子。而且在19世纪末,在这里铺设海底电缆时,也有人在近岸海底的淤泥沙里找到金矿。正是“有心栽花花不开,无心插柳柳成荫”,他们把意外得来的情况报告给石油公司。石油公司开展了大规模的科学调查,在冬季,海水结冰,他们利用0.76米厚的冰层作平台,安放钻井机器钻探,结果,从海底获取了3300吨黄金。

奇特的“黑烟囱”

  金属软泥

“黑烟囱”是耸立在海底的硫化堆积物,呈上细下粗的圆筒状,因形似烟囱状,所以被科学家形象地称为“黑烟囱”。它们的直径从数厘米到2米,高度从数厘米到50米不等。位于海底的“黑烟囱”堆积群及其堆积物有点像教堂或庙宇建筑的复杂尖顶,规模较大的堆积物可以达到体育馆体积大小的百万吨以上。

  1965年,美国海洋调查船“阿特兰蒂斯Ⅱ”号在红海进行海底调查时,发现在三个水深2000米以上的深渊里,水温高达60摄氏度,盐度高达千分之三百。在深渊附近堆积着一种软软的、像泥一样的沉积物。他们取回这种沉积物,经化验分析后,使科学家兴奋不已:沉积物中竟含有大量的黄金、白银以及铜、铁等多种有用金属,科学家把这种沉积物叫作金属软泥。

专家们认为,海底“黑烟囱”的形成过程很复杂,它与矿液和海水成分、温度间存在的差异有关。由于新生大洋地壳或海底裂谷地壳的温度较高,海水沿裂隙向下渗透可达几公里,在地壳深部加热升温后,淋滤并溶解岩石中的多种金属元素,又沿着裂隙对流上升并喷发在海底。它们刚喷出时为澄清的溶液,与周围的海水混合后,很快变成“黑烟”并在海底及其浅部通道内堆积成硫化物。

  1978年,科学家再一次在墨西哥近海海底发现多金属软泥时,人们明白在海底深处的金属软泥,是大自然赐给人类的真正“金银宝库”,于是,世界便掀起了一股寻找海底金矿的热潮。人们相继在太平洋、地中海、西印度洋等许多海域发现了多金属软泥。

目前科学家已经在各大洋的150多处地方发现了“黑烟囱”区,它们主要集中于新生大洋的地壳上,如大洋中脊和弧后盆地扩张中心的位置上。2003年“大洋一号”开展了我国首次专门的海底热液硫化物调查工作,拉开了进军大洋海底多金属硫化物领域的序幕。经过长期不懈的“追踪”,终于发现了完整的古海底“黑烟囱”,它们的地质年龄初步判断为14.3亿“岁”。此前,这不仅进一步了解了大洋深处海底热液多金属硫化物的分布情况和资源状况,也为地球科学从理论上有一个新的质的飞跃做了铺垫。

  多金属软泥大多分布在水深2000到3000米的较浅的深海底,所以,开采起来比较方便。它的发展具有划时代的意义。当今许多国家正在集中力量,制定开采计划,要把海底金银宝库尽快打开。预计到21世纪初,这个目标就能实现。

生命科学的突破口

  为什么深海底会有“金银宝库”呢?原来,多金属软泥分布在海底断裂地带。当地壳有了裂缝时,海水从裂缝向地层深处渗透,溶解了原来在岩浆中的盐和金属,变成了含矿的溶液。在地层深处的高温下,它们变得很热,又在高压下,他们沿着裂缝向上喷涌,遇到冷的海水,迅速沉淀下来,形成多金属软泥矿。

在这些炽热的“黑烟囱”的周围活跃着一个崭新的生物群落——热水生物,比如长达三米而无消化器官,全靠硫细菌提供营养的蠕虫,加上特殊的瓣鳃类、螃蟹之类,说明地球上不仅有人们所习惯的,在常温和有光的环境下通过光合作用生产有机质“有光食物链”,还存在着依靠地球内源能量即地热支持,在深海黑暗和高温高压的环境下,通过化合作用生产有机质的“黑暗食物链”。从而构成了繁荣的深海生物圈。换言之,因为处在海洋深处,阳光无法照射到那里,它们不能依靠光合作用来合成生命物质,只能通过自身的化学反应类合成生命物质来生存。

在这里,海水的水温高达350摄氏度,生物生活在既无氧也无光的高温高压环境下,并依靠氧化大量有毒有害的硫化物获得生命的能量。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注