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南海海山区:挺进深海,揭开珍贝海山的生物之谜

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:我国已经公布的255个南海海底地名中包含102个海山、90个海丘及5个由海山、海丘呈线状排列而成的海山链。在广袤的南海海山区3000 ~ 4000 米深处,有一个小型死火山被命名为“蛟龙海山”。2017年4月,“蛟龙”号再探南海海山。这一次的目标是南海中部珍贝海山调查区。在珍贝海山采集到的生物样品目前,我国对南海深海的生物研究程度不深,缺乏对南海深海区域的不同生物环境尤其是海山区的生物系统的研究。

南海海山区:挺进深海,揭开珍贝海山的生物之谜

大洋洋底相似,南海海底也并非一马平川。那里既有连绵起伏的海岭、陡峭深邃的峡谷、地势平缓的平原和盆地,又有巍峨高耸的海山及由多个互不相连的海山、海丘按一定方向排列而成的海山链。我国已经公布的255个南海海底地名中包含102个海山、90个海丘及5个由海山、海丘呈线状排列而成的海山链。

在广袤的南海海山区3000 ~ 4000 米深处,有一个小型死火山被命名为“蛟龙海山”。该火山是了解我国南海基底地质的一个“窗口”。科学家曾乘坐“蛟龙”号采取该地区火山岩石等海底地质样品,观测、研究海底火山地形和生物群落情况。

科学家对南海的形成时间、形成方式和物质来源至今仍存在疑问,而海山与形成南海的基底有密切关系。科学家通过研究测定“蛟龙”号采集到的海山岩石样品的年龄、成分及其时空变化,就可以了解海山形成的方式,划分出火山活动的期次,从而了解南海的形成机理及演化。

“蛟龙”号机械手采集海底岩石。

2013年7 月 5 日,“蛟龙”号潜水器在南海“蛟龙海山区”下潜。此次下潜中,“蛟龙”号最大下潜深度为 3616 米。“蛟龙”号在古火山口内部巡航,拍摄到火山熔岩、铁锰结核分布区和大量的深海生物。由于蛟龙海山海底地形复杂,火山岩石坚硬,在此前的一次下潜过程中,“蛟龙”号没有取得海底火山岩石和生物样品,因此其此次下潜的主要任务就是捡石头、抓生物。“蛟龙”号不负众望,除采集到 6 粒铁锰结核(2 粒大块、4 粒小块)外,还捕获了3只不同种类的海参、1只苔藓生物、1 只海百合、1 只深海海绵和8只共生虾,进一步证明火山区存在海洋生物。

2017年4月,“蛟龙”号再探南海海山。这一次的目标是南海中部珍贝海山调查区。该海山位于黄岩岛以西海域,是珍贝-黄岩海山链上的一座高4000米左右的典型海山,山顶离海面只有二三百米。珍贝-黄岩海山链上的海山包括黄岩岛以东海底的黄岩东海山、贝壳海山及黄岩岛以西的紫贝海山、黄岩西海山和珍贝海山等。

“蛟龙”号在珍贝海山的主要任务可以称之为“爬山”。“蛟龙”号会先下潜到一定深度,然后沿着山坡向上缓慢爬升,在“攀登”中运用机械手采集岩石样品,并观察海底生态环境状况。南海海中山脊、海山岩石和深海生物从“蛟龙”的“龙眼”——观察窗前逐个掠过;“龙爪”——机械手在1100米深处采到多块新鲜的玄武岩,在630米深处抓取多处板状及块状半固结有孔虫砂;科学家在420米深度至海山顶部目睹了美不胜收的珊瑚礁、海百合、海葵海胆海星及成群的鲨鱼。(www.xing528.com)

在珍贝海山采集到的生物样品

目前,我国对南海深海的生物研究程度不深,缺乏对南海深海区域的不同生物环境尤其是海山区的生物系统的研究。“蛟龙”号在珍贝海山区采集到的珊瑚等生物样品对促进我国深水生物多样性、生态系统、生物地理学的研究具有重要意义,将有助于推进我国海洋生物分类学研究的发展。

海洋地质学家通过研究“蛟龙”号取得的样品发现:珍贝海山顶部的岩石特征揭示出这座海山曾经达到近海平面的高度,并发生了爆发性的火山活动,随后由于火山口塌陷和重力均衡作用发生沉降,降到了目前的深度。珍贝海山从山脚到山顶表现为玄武岩—粗面玄武质安山岩的碱性岩石序列,结合精确取样位置和高精度年代学研究,可以看出这座海山经历了从早期的玄武质火山活动到稍晚期偏中性火山活动的演化过程,反映了南海海山形成演化的复杂性。

这是我国首次沿南海海山剖面自下而上进行的系统观察和取样,获取的玄武岩样品为研究新生代南海海山的形成时代和演化提供了基础,对研究南海的构造演化具有重要意义。

海底玄武岩地貌

海底球状玄武岩地貌

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