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海底吐泡泡的

生活更新时间:2024-08-16 10:18:55

海底吐泡泡的（什麼海底會吐泡泡）1

ROV拍攝到的海底蛤類生物與上升的氣泡（藍色箭頭标注）。

在神秘的海底世界，有很多有趣的地質現象。比如，有些地方的海底會“吐泡泡”。這其實是岩石圈淺部以甲烷為主的氣泡，偶爾在浮力的作用下克服岩石的物理封閉作用進入到海水中。科學家稱之為“羽狀流”。

在“吐泡泡”的海底附近，往往會形成包含碳酸鹽成分的岩石，通常這裡生存着諸如蛤類、贻貝類等海底生物，也會有不喜歡氧氣但是偏愛甲烷的另類微生物，它們圍繞着滲漏出來的甲烷構建起一個個海底“家族”，這種獨特的局部地質和生态環境便是冷泉。例如：2015年在南海發現的海馬冷泉，活動區域可達數百平方千米。

冷泉羽狀流的真實面目是大量的無色透明的氣泡在海水中快速上升，每個氣泡的直徑為若幹毫米，并且會随着上升不斷地增大，直至破裂。如果是在深海條件下，氣泡在上升過程中還會伴随發生水合物的相态變化，1990年發表在國際頂級學術期刊《科學》中的論文便詳細地描述了這一有趣的過程：在海底噴出羽狀流的地方倒扣一個透明的杯子，可以看到噴出的氣泡進入到杯子後，立刻變成半透明乳白色的小冰球，整體上形成類似于冰葡萄的形狀，這便是在噴出的氣泡周圍迅速形成并裹上了一層固态水合物。把杯子不斷向上提，這些“冰葡萄”會逐漸開裂，變成類似于果凍、冰淇淋的樣子，最終在水深360米左右完全變回成氣泡。

這種由羽狀流帶來的“海水泡泡”持續時間從小時到數年不等，氣泡的噴出在物理學上的體現是岩石圈壓力的間歇性釋放。伴随着這種壓力釋放，海底形成各種地貌形态，例如壓力釋放後岩石會變得不穩定發生垮塌，形成坑狀；壓力釋放還會把許多泥質岩石從地下帶到海底，堆積形成像火山一樣海底景象。這種泥火山在全球範圍中都有所發現，例如巴倫支海Hakon Mosby泥火山，直徑約有1.5千米，推測形成于距今20萬至33萬年以前，在2002至2003年噴出的羽狀流可高達750米，估算每年釋放出來的氣體高數百萬噸。

冷泉羽狀流的出現通常指示着局部地區大量甲烷的存在，而甲烷在合适的海水深度以下會形成水合物，因此冷泉羽狀流可以看作是尋找天然氣水合物礦藏的路标。

在深海環境中，羽狀流還會出現在熱液活動區。地殼闆塊在擴張過程中地球深部的岩漿會侵入到淺部乃至進入到海水中，這些岩漿會與周圍的岩石和海水發生化學作用從而形成熱液活動區，噴出的熱液羽狀流成分主要為硫化物、矽酸鹽、氫氧化物、二氧化碳等，有時會形成黑煙或白煙。

（作者：李昂單位：中國地質調查局青島海洋地質研究所）

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