山东省博兴县实验中学
这次发现的古海底硫化物
来源:www.bxsz.net 点击数: 1059 日期:2020-02-10

2003年2月23日,经过长期不懈的“追踪”,中国科学家终于在世界上首次发现了完整的古海底“黑烟囱”。这些亿万年前生长在海底的“黑烟囱”不仅可以喷“金”,“吐银”并形成海底沉积物,而且可能与生命起源有关。

现代海底黑烟囱及其硫化物的发现是过去十年来全球海洋地质调查中最重要的科学成就之一。由于其主要问题,例如海床矿化和生命起源,它已成为国际科学的前沿。但是,由于现代的“黑烟囱”分布在海床上,因此只有少数几个国家(例如美国,德国,法国,加拿大和日本)具有进行研究的能力。然后,科学家将注意力转向了陆地上的“黑烟囱”化石,但是到目前为止,仅在爱尔兰,爱尔兰才发现了3亿到4亿年前的“黑烟囱”碎片。

两年前发现古代洋壳碎片后,2002年在野外奔跑了很长时间的北京大学李江海研究小组首先在五台山发现了古代海床的“黑烟囱”碎片。山西地区那年的十月,终于在河北兴隆发现了它。完整的古代“黑烟囱”最初判断其地质年龄约为14.3亿“岁”。

专家描述,超过14亿年前的:之路,华北地区仍是一片辽阔的海洋,河北兴隆地区是大陆裂谷最深的海床。在海水通过循环加热后,这些两到三厘米高的“黑烟囱”成为了涌入地壳内部矿物质(例如黄铁矿,闪锌矿和方铅矿)的通道。 “黑烟囱”被有力的微生物包围。社区。

该研究小组正在与来自英国和美国的科学家合作,围绕“黑烟囱”进行微生物化石研究,并探索极端条件下的生命活动,以进一步探索地球早期生命的起源。

海底的“黑烟囱”是什么

1979年,美国“阿尔文”号载人潜水器在2610米至1,650米的东太平洋海底熔岩上发现了数十个黑白烟熏的“烟囱”。附近出现大规模的硫化物。堆土堆。从直径约15厘米的“烟囱”以每秒几米的速度喷出约350摄氏度的含矿热液。当刚喷出矿液时,这是一种明确的解决方案。与周围的海水混合后,沉淀物迅速变成“黑烟”。沉积物主要由黄铁矿,黄铁矿,闪锌矿和其他铜铁硫化物组成。这些海底硫化物堆积形成直立的圆柱和穹顶,它们被适当地称为“黑烟囱”。这已成为20世纪海洋科学领域最重要的发现之一。

为什么古老海底的“黑烟囱”引起人们对葡萄树“甜瓜”的担忧?

2001年,在河北遵化市发现了25亿年前的古老海洋岩石记录之后,可能是生命起源的硫化物“黑烟囱”逐渐进入了李江海教授的视野。北京大学地质。这些“黑烟囱”位于海洋深处的中海谷或裂谷,近20年来逐渐成为海洋研究和地质科学的“重点”。

硫化物表明可能存在“黑烟囱”。最初,研究小组在古海洋岩石枕状熔岩中发现了硫化物,但规模很小。多年的研究和积累使他们想起了25亿年前山西五台山地区形成的大规模硫化物矿床。

2002年6月,研究小组迅速前往五台山检查了20多个硫化物矿床,并最终在其中两个中发现了大量相关的矿石标本。在对矿石的成分和结构进行分析和测试之后,这些矿石被确定为25亿年前的古老海底的“黑烟囱”碎片。他们记录了古代海床不同深度的矿物流体活动过程。

2002年8月,李江海与美国圣路易斯大学库斯克教授、加拿大温莎大学帕克罗斯教授共同对上述地点进行了深入研究。两位国际同行完全同意李江海的观点,开展了国际合作。随后,李江海在国内一些专业会议上向同行专家通报了这一发现,引起了热烈反响。许多学者认为这是一个值得探索的跨学科研究领域。

加速汽车

同行的认可增加了研究团队的信心。然而,现存的古海底“黑烟囱”只是一个碎片,几十亿年复杂的地质运动至今尚未发现完整的古海底“黑烟囱”。

科学家们并不和解。这时,另一个地点引起了他们的注意:冀东兴隆县也含有大型硫化物矿床。研究小组很快制定了一个实地工作计划。2002年11月,他们在矿井深处进行了地质调查,采集了300多个硫化矿样品。

每天晚上,研究组成员讨论得很晚,并仔细辨认和描述了岩石标本的编号和记录。然而,意想不到的事情发生了。一天,在爬山路上,司机的刹车突然失灵。汽车飞回陡坡上。和两个研究小组的成员坐在车里!

李江海和正在车外观察路线的司机试图移动石块挡住车,但为时已晚。汽车呼啸而过,冲向沟底,行人四处逃窜。刚听到一声巨响,车的后盖撞上了三棵白杨树,三个轮子被吊了起来,另一个搁在一座小石桥上。

研究小组动员了附近30多名村民,辗转了一个下午才把车开到路上。所幸,人员没有出现严重问题,但现场调查不得不结束。

刀子掉出“石头”

将矿石标本带回北京大学后,研究团队迅速开展了各种研究和测试,以探索矿石的成分和结构。一块矿石和单个标本引起了科学家的注意,并最终“聚焦”到了一些矿石覆盖的矿石状矿石状结构上。

这些矿石标本为海床上典型的“黑烟囱”形式,其大小与俄罗斯和爱尔兰报道的古代海床的“黑烟囱”标本相似。但是矿石里面有什么样的谜呢?没有人可以玩票。

随着自动切割机的旋转,矿石被仔细切割。当在切割表面上切下矿石时,令人惊讶地发现该矿石包含完美的矿物液体提升结构和用于矿物生长的晶体。抛光后的脸庞散发出金属光泽。

“这是黑烟囱!”矿石切片制成一块在普通百姓眼中看起来很普通的矿石,露出了海底“黑烟囱”的真实面目。激动的是,李江海也没有叹息,原来的完整矿石已经从不同角度切成了很多块。

随后,科学家使用各种仪器对岩石标本进行了各种测试,包括矿物成分,微观结构等。实验通常进行到深夜,并且用10多个光盘连续刻制实验数据和图像。

还不算晚

早在1970年代末期,在发现古代海床“黑烟囱”之初,来自世界各地的科学家就开始思考:由于海洋深处难以接近,代价是高,您能在陆地上找到保存完好的古代海底“黑烟囱”吗? “?”

最早想到该湖的外国科学家很快发现了该湖底部的“黑烟囱”,以及贝加尔湖和肯尼亚东非大裂谷的喷口周围的生物活动。许多地质学家推测,板块碰撞会使原始的洋壳变形并留在陆地上,而“黑烟囱”应留在海底形成的硫化物矿床中。

结果,科学家在世界各地古老的海洋岩石和古老的海床构造中搜寻了硫化物“黑烟囱”。英国科学家首先发现了超过四亿年前在爱尔兰形成的“黑烟囱”碎片。后来,英国人与俄罗斯科学家一起在3亿至4亿年前的乌拉尔山脉发现了许多硫化物“黑烟囱”结构。不幸的是,这些“黑烟囱”并不完整。

华北大陆是中国最古老的大陆。这次发现的古老的黑海床硫化物“黑烟囱”是14.3亿“岁”。它不仅是最古老的,而且是完整的形式。这是对矿物质成因和生命活动探索的研究。重要的科学价值。

李江海认为,在地球科学发展的历史上,新技术将继续得到应用,新发现将不断出现。 “我很高兴能找到一个完整的'黑烟囱',并在此基础上进行生命起源和海底流体活动的研究。尽管这一发现比发达国家晚了大约20年,但我们仍然有机会。”/p>

这项成就以封面文章的形式发表在最近发表的《岩石学报》上,这是唯一被选为SCI(美国《科学论文索引》)期刊来源的中国地质期刊。