海底火山,地球生命或诞生于海底火山

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发布于2023-07-09

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海底火山概述

海底火山就是形成于大洋底部和浅海的火山，大多数的海底火山位于深海，包括死火山和活火山，又被称为海山。大洋底部的海底火山喷发的时候，熔岩表层在还海底就被海水急速冷却，但是内部还是处于高热状态。浅海的海底火山喷发时常伴有壮观的爆炸，爆炸会产生大量的气体，大量的火山碎屑以及熔岩喷出偶尔会形成火山岛。

地球上的火山活动主要集中在板块边界处，而海底火山大多分布于大洋中脊与大洋边缘的岛弧处。绝大部分的海底火山都位于构造板块运动的附近区域，被称为中洋脊。海底火山可分为三类，即边缘火山、洋脊火山和洋盆火山，它们在地理分布、岩性和成因上都有显著的差异。

海底火山分布

据统计，全世界共有海底火山约2万多座，太平洋就拥有一半以上的数量，太平洋周围的地震火山释放的能量占全球火山释放能量的80%。而海底活火山只有近70座，海底活火山数量占全世界活火山数量的八分之一。

海底活火山的分布十分广泛，海底活火山除少量零散的分布在大洋盆外，绝大部分都分布在岛弧、中央海岭的断裂带上，呈带状分布，统称海底火山带。海底火山的个头有大有小，一二公里高的小海山最多，超过5公里高的海山就少得多了，露出海面的海山（海岛）更是屈指可数了。美国的夏威夷岛就是海底火山的功劳。

海底火山分类

洋脊火山

大洋中脊是玄武质新洋壳生长的地方，海底火山与火山岛顺中脊走向成串出现。据估计全球约80%的火山岩产自大洋中脊，中央裂谷内遍布在海水中迅速冷凝而成的枕状熔岩。中脊处的大洋玄武岩是标准的拉斑玄武岩。这种拉斑玄武岩是岩浆沿中脊裂隙上升喷发而生成的产物，它组成了广大的洋底岩石的主体。

边缘火山

图为海底火山透视图

沿大洋边缘的板块俯冲边界，展布着弧状的火山链。它是岛弧的主要组成单元，与深海沟、地震带及重力异常带相伴生。岛弧火山链中，有些是水下活火山。这类火山主要喷发安山岩类物质，安山岩的分布与岛弧紧密相关。由于安山质岩浆比玄武岩浆粘性大，且富含水，巨大的蒸气压力一旦突然释放，便形成爆发式火山，易酿成巨大灾难。因安山岩粘性大，熔岩可堆砌成陡峭的山峰，突出水面，但逸出的气体又常使它生成火山灰和浮石。安山质火山的剥蚀产物可组成杂砂岩沉积相。

洋盆火山

散布于深洋底的各种海山，包括平顶海山和孤立的大洋岛等，是属于大洋板块内部的火山。洋盆火山起初只是沿洋底裂隙溢出的熔岩流，以后逐渐上长加高，大部分海底火山在到达海面之前便不再活动,停止生长。其中高出洋底1000米以上者，称海山；不足1000米者，称海丘。少数火山可从深水中升至海面，这时波浪等剥蚀作用会不断抵消它的生长。一旦火山锥渐次加宽并升出于波浪作用线之上,便能形成火山岛，几个邻近的火山岛可连接成较大的岛屿，如夏威夷岛。洋盆火山的活动一般不超过几百万年，出露海面的火山停止活动，将被剥蚀作用削为平顶。各大洋，特别是太平洋中，发现许多平顶的水下死火山。尽管它们的顶部可能冠有珊瑚礁，但其主体皆是火山锥。洋盆各海山或大洋岛屿的火山岩以碱性玄武岩较常见，极少数岛屿有硅质更高的熔岩，如冰岛及其附近有大量粗面岩和钠质流纹岩。碱性玄武岩组成的洋盆火山可能与热点或地幔柱的活动有关。

海底火山产物

1963年在北大西洋冰岛以南32公里处，海面下130米的海底火山突然爆发，喷出的火山灰和水汽柱高达数百米，之后便形成了一个高约40米的小岛。一年之后，该小岛已经长到海拔170米高，1700米长，这就是苏尔特塞岛。在几年之后，苏尔特塞岛上长满了植被，北海的海鸥也在这边筑巢生活。

2011年在红海某处的海底火山的喷发导致了岛屿的出现，美国宇航与的地球观测卫星拍摄的图片显示，在以前空无一物的地方清晰的发现了岛屿的迹象，而且厚厚的火山灰烟柱还在不断地从新生的岛屿中向上喷出。

2015年1月在岛国汤加附近海底火山剧烈喷发，三个月的时间悄然的形成了一座新的岛屿。该岛屿长约1.8公里，宽约1.5公里，海拔100米左右。但是岛屿尚未形成完全，土质十分松软，地面温度极高，这座深处洋面下4500米深处的火山经过几个月的喷涌在洋面上形成岛屿的现象实属罕见。

海底火山与生命起源的研究

关于地球生命起源，有些科学家认为起源于太阳系内的彗星，有的认为起源于太阳系的陨石，现在科学家们认为地球生命可能起源于海底的热液喷口，深海热泉矿物质和气体有助于有机体的形成，这项发现为生命源自热液喷口的理论增添了论据。

现在的海底火山附近温度很高，但是火山口依旧存在着厌氧耐热菌存在。地球分布着许多火山口，它们可通往地球内部不同的深度，有些火山口出现在陆地上，有些则出现在海底。海底火山口有着特殊的环境，不仅具有强大的压力，又有着较高的温度，也不缺乏液态水，由于没有太阳光照的作用，这里的能量系统与地球表面差距甚远，但这里很可能是地球早期生命的诞生之处。

此前科学家的理论认为地球上的生命来源于陨石，但现在更多的证据显示地球生命源于地球本身，在一定的压力和温度下，早期生命得以诞生。如果生命诞生于地球上，那么无机环境与生命之间的连接是什么呢？这些无生命的岩石等物质如何形成有机物质的呢？

日本研究人员在冲绳附近的海底火山口进行了实验，通过一种新的燃料电池来验证地球生命出现的环境，结果显示海底深海热液口的确具备特定的生命启动功能，美国宇航局天体生物学研究所冰雪世界团队研究人员劳拉博士称某些矿物可能推动地质氧化还原反应，导致生物新陈代谢出现。

海底火山相关

海底火山爆发和地震的联系

2009年3月16日，汤加海底火山是在距离坐落在汤加塔布岛的首都努库阿洛法附近约11公里的洪阿岛（Hunga Tonga）爆发。四天后，里氏7.6级大地震再一次袭击该地区。但是，没有任何确切事实证明火山爆发和之后的地震有直接的联系。海底火山大多分布于大洋中脊与大洋边缘的岛弧处，但是地震一般都发生在板块的交界处。所以对于海底火山和地震的联系人们还在继续研究中。

地球上最大的海底火山

位于日本东部的太平洋底的Tamu Massif海底火山高约4千米，宽约640千米，是一座死火山。美国地球物理学家研究发现，这座海底火山是地球上最大的火山，甚至在太阳系中都可以排上名号。火星上的奥林匹斯山，是目前太阳系中已知火山中最大的，其高约21千米。不过在宽度上，Tamu Massif要略胜一筹，比奥林匹斯火山宽了15千米左右。据研究发现，Tamu Massif海底火山上一次喷发的时间是大约1.14亿年前，此后持续产生的火山熔岩使它逐渐生长，最终成为了地球上最大的火山，隐藏在太平洋的下面。

地球上最深的海底火山

英国的一支探险队在加勒比海最深处的开曼海沟发现了世界上最深的海底火山口，位于水下深达近5000米的地方。科学家用他们随船携带的远程遥控机器人潜水艇对这片海域进行勘察，发现在水下5000米左右的地方存在着大量的矿物质，这些矿物质是从海底的火山口中不断喷发出来的，形似细长的螺旋形尖塔。这些海底火山口喷出的矿物质的温度均高于270C，其中一个火山口的温度更达到407C。