大洋里的“山脈”

陳雨

海洋里也有山脈嗎？是的，海底山脈指的就是海底的大洋中脊和海嶺。大洋中脊是貫穿世界大洋的海底山系;而海嶺又叫海脊，是海底山脈的一部分。

海底的山脈與峻嶺

—大洋中脊與海嶺

海山通常是指大洋深海中位于海面以下、高度大于1000米的隆起地形，而廣義上的海山也包括海底中相對高度小于1000米的海底丘陵。大多數(shù)海山是由板塊運(yùn)動及其引發(fā)的火山活動形成的，而板塊運(yùn)動常使海山以鏈狀或細(xì)長集群出現(xiàn)。全球海底存在約20萬座海山，高度超過1000 米的有3萬多座，并且其中半數(shù)分布于太平洋。

我們通常根據(jù)海山“家庭合照”按照位置和個(gè)頭（規(guī)模）將其分為兩類：“C位大哥”—大洋中脊和“邊緣小弟”—海嶺。大洋中脊，又名中央海嶺，多位于大洋中央，貫穿四大洋，成因相同、規(guī)模相似;其“個(gè)頭”也十分出眾—它是地球上最大、最長的環(huán)球山系，總長度約75000千米。“小弟”海嶺也稱海脊，是綿延在海底的高地。大洋中脊與海嶺的關(guān)系與山脈和山嶺的關(guān)系類似。

大洋中脊頂部水深約2千米，高出兩側(cè)洋底1～3千米，但有些峰頂過于“挺拔”會露出海面形成島嶼，例如夏威夷群島、冰島、亞速爾群島。各洋中脊的寬度不同，寬的有1000 千米以上，面積能占到洋底面積的32.8%。大洋中脊在三大洋“站位”分布也是各有特點(diǎn)的：“端莊肅穆”的大西洋中脊，位于大洋中部，與大西洋兩側(cè)海岸平行，呈現(xiàn)S形彎曲，兩側(cè)坡較陡，北端經(jīng)冰島進(jìn)入北冰洋;“調(diào)皮好動”的印度洋中脊，大致位于中部，北端向西北彎曲與紅海-東非裂谷相接，南端兩分支呈倒立的“Y”形;“溫和”的太平洋中脊，位置偏東，兩側(cè)平緩，被稱為東太平洋海隆。

大洋中脊常被一系列正交或斜交的斷裂帶錯(cuò)開（稱為斷錯(cuò)帶），其中大西洋中脊在赤道附近的羅曼什斷裂帶，東西錯(cuò)動（張裂）達(dá)1000千米。而在大西洋和印度洋軸部一般有深1～3千米呈東西縱向分布的中央斷裂谷地。大洋中脊在海山中是“大哥”，但在地球板塊中卻是“新生兒”—它是洋底擴(kuò)張中心和新地殼產(chǎn)生的地帶，巖漿物質(zhì)噴出堆積形成洋脊，而下一次的噴發(fā)會把上一次的物質(zhì)向兩側(cè)推移，形成次級的海嶺。

海山

—海底寶庫

海洋是生命的搖籃，也是巖漿活動活躍地帶，海山擁有著比陸地山脈更為豐富的生物資源和礦產(chǎn)資源。

在生物資源方面，海山幾乎棲息著所有門類的動物，科學(xué)家整合了對全球178座海山的調(diào)查記錄，統(tǒng)計(jì)有1971種無脊椎動物，而目前海山在線數(shù)據(jù)庫中收錄了246座海山調(diào)查記錄，涉及可分辨種類就有近2000種。可以說，海山存在的物種數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的記錄數(shù)量，幾乎所有調(diào)查中的海山都發(fā)現(xiàn)了新物種，關(guān)于海山的調(diào)查給予了海洋生物學(xué)家太多的驚喜。

在海山棲息的物種以過濾捕食浮游生物、附著于巖石或固定在巖石生活的物種居多，數(shù)量最多也是最為典型的種類有海綿、珊瑚、海葵、海百合等。目前，對海山內(nèi)部生物群的研究不多，底部棲息、體型較大的有軟體動物、甲殼動物、星蟲等。同時(shí)海山也是魚類大量聚集的地方，有著豐富的魚類資源。

海洋儲存了地球上最多的礦產(chǎn)，海山有富鈷錳鐵礦石（富鈷錳結(jié)殼）、錳結(jié)核、多金屬硫化物等天然礦物，可以用來開采銅、鋅、鉛和金、銀等貴金屬。

富鈷錳結(jié)殼是指生長在海底硬質(zhì)底部巖石上富含錳、鈷、鉑等金屬和稀土元素的“殼狀”沉積物，因?yàn)楹袘?zhàn)略資源鈷而備受各國重視。結(jié)殼多產(chǎn)于水深不足2000米的半深水區(qū)，開發(fā)技術(shù)難度和成本都比錳結(jié)核低，是具有巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值和潛力的深海技術(shù)礦產(chǎn)。富鈷結(jié)殼多為層殼狀，少數(shù)為礫狀、結(jié)核狀核瘤殼狀。結(jié)殼厚度一般并不大，為2～4厘米。結(jié)殼呈黑色或暗褐色，內(nèi)部具有平行紋狀構(gòu)造，它多產(chǎn)于海山和海底高地頂部和上斜坡區(qū)，以坡度不大、底巖長期裸露、缺乏沉積物或沉積物薄的區(qū)域最多。從地理分布上看局限于赤道低緯區(qū)，以中太平洋海山最為富集。

錳結(jié)核又稱為多金屬結(jié)核，主要是由鐵錳化合物組成，含有豐富的銅、鎳、鈷和多種微量元素。錳結(jié)核廣布深海洋底，目前估計(jì)洋底總儲量為1.5萬億～3萬億噸，是最具有長遠(yuǎn)開發(fā)前景的深海礦產(chǎn)資源。鐵錳結(jié)核一般呈褐色、土黑色和黑綠色，常為球形、橢球形、圓盤狀。結(jié)核的大小差距較大，常見的直徑為0.5～25厘米。錳結(jié)核主要分布于太平洋，印度洋和大西洋的海盆也有分布。中國于1991年5月成為世界上第五個(gè)具有先驅(qū)投資開發(fā)資格的國家，歷經(jīng)8個(gè)航次的調(diào)查后，在東北太平洋圈定了75000平方千米作為21世紀(jì)的規(guī)劃深海開采區(qū)。

洋脊擴(kuò)張?jiān)谘蟮仔纬闪艘恍┖跓焽锠顭嵋簢娍冢@一現(xiàn)象是海水滲入海底空間，被巖漿加熱后從黑煙囪口噴出形成，熱液溫度高達(dá)400℃，與周圍海水混合時(shí)水中金屬硫化物在煙囪和附近海底沉淀，形成富含鉛、鋅、銅以及金銀貴金屬的多金屬熱液礦物。這些礦物多分布于大洋中部，如東太平洋海隆、東南太平洋海隆，但由于對這些區(qū)域的探索很少，目前尚未獲得技術(shù)開發(fā)。

海山成島

—風(fēng)景天堂

一些海山突出海面形成了島嶼，獨(dú)特地貌與海洋風(fēng)光構(gòu)成了海上秀美的“天堂”風(fēng)景，著名的有冰島、夏威夷群島等。

冰與火的“魔法”創(chuàng)造了奇美的冰島。作為一座洋脊穿過的火山島卻坐落于寒冷的北極圈內(nèi)，島上有100多座火山，豐富的地?zé)嵝纬闪嗽S多溫泉和噴發(fā)熱泉;而高緯度寒冷氣候則使它冬季漫長，在冰川作用下形成了壯觀的“U”形峽灣地貌，被譽(yù)為“冰火魔島”。

夏威夷群島是著名熱帶度假天堂，是位于太平洋斷裂帶上的火山群島，由8個(gè)主島和124個(gè)小島組成。高聳的冒納羅亞火山、壯麗的可愛島威美亞峽谷、秀美的瓦伊魯亞瀑布和恐龍灣沙灘與珊瑚讓人流連忘返。