屈 玲 郭双喜 鲁远征 岑显荣 周生启

(中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室 广州 510301)

热液柱广泛地存在于海洋和大气中。以海底热液柱为例, 高温的热液流体从海底喷出, 不仅会改变其上层水体的物理环境, 对海洋地质、生物和化学环境、大洋环流乃至全球气候有重要影响(栾锡武等,2002)。一方面, 科学家在洋中脊和弧后盆地扩张脊的板块边界等热液柱活跃区域发现大量金属硫化物矿床(孙枢, 1995); 另一方面, 在深海热液柱喷口处常密集栖息着一些个体巨大, 身体结构特殊的无脊椎动物, 其中多数是以前未发现过的物种。至 2000年为止在深海热液喷口发现的生物种类已有 10个门,500多个种属(冯军等, 2005), 其特有物种超过400个,特有的科为11个(Tarasovet al, 2005), 新发现的物种数量仍在不断增加, 这些生物系统被认为可能和生命的起源有关(Reysenbachet al, 2001); 另外, 海底热液柱的喷发为海底提供了巨大的能量, 据估计全球海洋热液活动释放的总热量为 1012—1013W, 足以推动大洋中层水的循环, 甚至在更深层次上影响全球海洋环境和全球气候变化(Elderfieldet al, 1996)。因此, 热液柱研究对于海底热液成矿、热液喷口生物群落、热液活动对海洋和气候环境的影响等研究都有重要的科学意义。通过不断更新换代的调查设备和手段,人们逐渐开展对海底热液活动的调查与研究, 同时发现了更多的海底热液场, 从特定海域的单个喷口到洋中脊的热液喷口系统。人们通过对热液场的位置进行研究, 发现大洋中热液柱的三大构造背景——洋中脊、板内火山和弧后盆地。……