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標題: 科學家首次發現弧後深海熱液系統存在鹼性黑煙囪 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2023-5-25 08:17 AM 標題: 科學家首次發現弧後深海熱液系統存在鹼性黑煙囪

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　　中國科學院海洋研究所基於自主研製的深海原位拉曼光譜探測系統﹐該所科學家構建了高溫熱液流體原位pH的測量方法﹐並將其應用到對弧後熱液系統的原位探測研究中﹐繼而發現受沉積物影響的高鹼度熱液流體的原位pH可為鹼性。相關成果被國際地學期刊《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)報道。
　　鹼性熱液系統被認為是地球生命起源的理想場所﹐因為鹼性熱液環境可以為地球早期生命的形成提供理想的離子梯度條件。但是目前鹼性熱液噴口僅發現於大西洋的Lost City熱液區的白煙囪﹐在全球廣泛分佈的黑煙囪區域是否也存在鹼性熱液噴口呢﹖要解答這一疑問必須準確獲取熱液pH值﹐但傳統測量方式很難滿足這一需求﹐因為先取樣後實驗分析的測量方式不可避免流體溫度變化﹑礦物沉澱和電離平衡的改變﹐影響熱液流體的pH。
　　針對這一問題﹐中國科學院海洋研究所與北京科技大學開展合作﹐基於深海極端環境模擬平台開展了H2S-HS-電離平衡體系的定量分析研究﹐分別建立了H2S﹑HS-在高溫高壓條件下的拉曼定量分析模型和熱液原位pH反演模型。研究團隊以典型弧後熱液系統為研究靶區﹐利用「發現」號ROV搭載深海原位拉曼光譜探測系統開展了原位探測﹐成功獲取到深海黑煙囪熱液流體的H2S﹑HS-原位濃度和pH。
　　研究團隊首次發現高溫噴口的原位pH值可達6.3﹐已超過中性流體在該噴口溫度壓力下的pH值(5.6)﹐呈現弱鹼性特徵﹐並且原位pH值比在常溫下測量的結果高約1.5。該研究證實了鹼性熱液噴口不僅存在於Lost City這種受蛇紋石化反應控制的熱液區域﹐還可能在靠近大陸邊緣的受沉積物顯著影響的熱液區域普遍存在。

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