海中山——洋底的崇山峻嶺


1. 概述

在我們居住的星球上,它是否像廣闊而空靈的海平面下的鏡子一樣光滑?

海中山——洋底的崇山峻嶺

大西洋海平面


佔地球表面積70.8%的海洋,其地層是否與陸地相同,有平原、高山和深谷?海底有像喜馬拉雅這樣的山脈嗎?

海中山——洋底的崇山峻嶺

位於美國加利福尼亞,中央海岸的戴維斯海山海拔圖


海山通常從海底升起,但並不從海平面突出。典型的海山是由一座死火山形成的,通常離海洋地殼有1000到4000米高。在海山,的標準定義中,海山通常比周圍的海洋貝殼高1000多米,並且是圓錐形的。

海中山——洋底的崇山峻嶺

水下火山爆發模擬


在海山,部分地區的地質演變過程中,其山頂可能會超過海平面。隨著海浪侵蝕,這些海山形成一個相對平坦的表面,最終沉入海平面以下,這個海山被稱為平頂山。

2. 海山的發現和研究現狀

雖然科學家早在19世紀就對海山進行了過採樣,但由於科學技術的發展,對海山的深入研究長期以來幾乎停滯不前。隨著現代科學技術的進步,科學家們加深了對海山的瞭解。然而,即使採用最新的科學研究方法,到目前為止,我們只探索了海山,總數的1%,而且大多數都集中在山頂500米的深度範圍內。

今天,藉助科研潛水器,我們可以對海山有更深的瞭解和認識。例如,"中國遠洋綜合科研船"在太平洋西部地區的幾個海山進行了潛水取樣等工作,並研究了海山的精細地形、沉積物類型和生物多樣性。

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水下機器人-發現


在海山's探險史上,科學家們還發現了一個平頂的海山,命名為平頂山號潛艇(guy ot或tablemount)。當時,哈里·哈·哈蒙德·德·赫斯,是美國海軍約翰遜角號的船長,戰後成為著名的地質學家,在聲納探測任務中,他在北太平洋海底發現了一系列平頂海底火山。

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赫斯解釋海底擴張理論


這一發現也進一步支持了他的海底擴張理論,併為板塊構造理論的發展提供了理論基礎。

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熊海底山(Bear Seamount),為海底平頂山


海山存在於地球上的所有海洋盆地中,超過14,500個海山被人類確認。然而,有80,000多座海拔不到1,000米的山丘和山脊。海山通常起源於海底火山,主要集中在地幔柱、洋中脊和島弧附近的海洋貝殼中。到目前為止,科學家已經在現場探測到9951個海山,覆蓋面積超過808萬平方公里。最大的海山位於太平洋,北部,面積為15500平方公里。

3. 海山出露形式——海山鏈(Seamount chain)

海山通常成組出現,比較知名的有夏威夷-皇帝海山鏈(Hawaiian–Emperor seamount chain),其中最古老的海山年齡已經有數百萬年。

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夏威夷-Emperor·海山鏈


其中,最年輕的海山位於羅希海山, 夏威夷島東南35公里處,目前仍處於活躍期。

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羅希海山深度等高線圖,海山高度約3000米


1996年夏天,羅希海山總共發生了4070次大地震。

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在羅希海山"培利火山口"(Pele's Vents)的海底觀測站(OBO)


如果把世界上已知的海山放在一起,它們的陸地面積可以達到整個歐洲的規模,因此海山成為地球上最常見但最不為人所知的海洋結構和生物群落之一。

4. 海山地質調查

海山大部分地區起源於一次或兩次火山作用,而海山,的一小部分地區,如聖誕島,的海山省,有著複雜的形成過程。海山的所有演變都遵循著一種特定的增長-活動-沉降-最終消失的模式。第一階段,岩漿首先在洋底擴散,確定了海山的基本平面範圍。第二階段是集中的火山活動。在整個演化階段,火山爆發了98%的岩漿。海山甚至超過了海平面,比如2009年爆發的洪家湖。

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洪加-湯加海山——超出海平面


火山集中爆發後,在海浪的侵蝕下,海山失去了自我維持的能力,開始被慢慢摧毀,最後沉入海面以下。在海山形成期間,噴發的熔岩流是其主要成分,主要是枕狀熔岩。

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海山的枕狀熔岩


侵入岩,如巖牆或者巖席等,也是海山的重要組成部分。

5. 海山—機遇與挑戰

海山可能是未來經濟金屬礦床的重要來源。由於海山,形成期間一系列礦物的富集過程,海山具有豐富的金屬資源潛力。位於巴布亞新幾內亞, 利希爾島以南8公里處的圓錐形海山蘊藏著迄今為止海洋地層中最高的黃金儲量。雖然採礦很困難,但隨著科學技術的進步,海山的發展令人振奮。

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黃金儲量高,巴布亞新幾內亞-Rich以南的圓錐形海山


但與此同時,由於大量的海山還沒有被人類深入研究,海山在現代航運中也經常給人們帶來危險。例如莫里菲爾德·海山是以1973年撞上這座山的那艘船命名的。2005年,美國舊金山號潛艇(SSN-711)以35節的時速撞上了海山,造成嚴重損壞導致一名海員死亡。

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潛艇撞上海山


6. 最後的話

我國科學家也把目光投向了海山。海洋勘探船已經在現場勘探了許多海底火山,這對我們進一步瞭解我們居住的星球具有重要意義。對此你有什麼看法呢歡迎留言討論。

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文章來源: 中科院地質地球所 宋帥華

1. "Davidson Seamount". NOAA, Monterey Bay National Marine Sanctuary. 2006. Retrieved 2 December 2009.

2. "Guyots". Encyclop?dia Britannica. Retrieved 24 July 2010.

3. Amos, Jonathan. "Satellites detect 'thousands' of new ocean-bottom mountains" BBC News, 2 October 2014.


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