“奋斗”万米后，大洋底部还有什么是我们没见过的？

11月10号

中国首艘万米级载人潜水器“奋斗者”号

在马里亚纳海沟成功坐底

坐底深度10909米

刷新中国载人深潜纪录！

还记得之前听到蛟龙号时的新闻

都只是下潜到几千米的位置

真没想到这么快就进入了万米的世界

并且还是攻破了地球上最深的地方

——马里亚纳海沟

可以说是我国深海探索的巨大突破了

▲ 图自央视新闻

虽然说潜水器的核心原理就是

多绑几个铁块，靠重力下潜

要悬停的时候，扔掉几个铁块

要上浮到海面时，再扔几个铁块

不过，真要落实到技术层面

可就不是讲讲原理这么简单了

首先在一万米的深海里

大气压就已经足够可怕了

粗略计算一下：水深每加深 10 米

就会增加一个大气压

那么这次奋斗者号就要承受一千多个大气压

相当于用一根手指顶起一吨重量的压强

由此可见海底的压力有多大

▲10米的水深压力足以压垮一辆空油罐车

深海探测为什么选择海沟？

很简单，因为海洋中最深的地方就在海沟

深度越深，压力越大

同时这里也是人类难以到达的地方

这次“奋斗者”号下潜的马里亚纳海沟

又称“马里亚纳群岛海沟”

是目前所知地球上最深的海沟

该海沟地处北太平洋西部海床

靠近关岛的马里亚纳群岛的东面

为两个板块的俯冲带

太平洋板块在这里俯冲到菲律宾板块之下

全长2550千米的马里亚纳海沟

为弧形，平均宽70千米

大部分水深在8000米以上

最深处在斐查兹海渊，为11034米

是地球的最深点

这样一个深度

完全可以将珠穆朗玛峰囊括其中

▲ 世界第一深沟马里亚纳海沟

人类对于大陆的认识都还不够完善

对于更少抵达的大洋深处

那里的秘密更是了解甚少

所以这次奋斗者号克服了各种困难

不只是为了突破下潜深度的数字

更是一台能够进行科学作业的机器

这样科学家们可以亲自采集

海沟内的海水、生物、岩石样本

就能更好地研究海沟的形成和演变

深海生物群、火山地震带

深部成矿作用、深海矿产等等问题

除了科学研究，我们还可以进行生物大发现

在水下1200米，有大白鲨、大王乌贼等

▲ 可以缠住抹香鲸的大王乌贼

到2000米就会有深海黑龙鱼出现

在这里，来自天空的可见光

在海洋中层就已经被吸收掉

深层带形成极暗的环境

和其他鱼类一样，深海黑龙鱼也是不断闪烁

前后摆动，以此来诱惑猎物

等猎物近了之后就用尖牙利齿一口咬定

▲ 凶神恶煞的深海黑龙鱼

马里亚纳狮子鱼，虽然长得很憨

但是能居住在水下 8000 多米

想想比人类的潜水能力强多了

▲ 极具“潜”力的狮子鱼

2011年，国外的一支科考队

在马里亚纳海沟附近

发现了一种名为“巨型阿米巴虫”的单细胞生物

这种生物生活在10000米以下的极深海环境中

对于这种生物为什么可以在

如此寒冷超高压的环境中生存

有一种说法是

这种生物能通过从周遭的环境中吸收各种物质

从而在体内富集高水平的铅，铀和汞元素

这就暗示它们可能对重金属环境拥有适应力

它是目前地球上已知的

单细胞生物的最深生存深度纪录

▲ 巨型阿米巴虫

海底除了海沟，还有什么奇特的地貌？

大洋深处千奇百怪

一会儿平静如水，一会儿暗流涌动

和陆地一样

洋底也有高耸的海山，起伏的海丘，绵长的海岭

深邃的海沟和坦荡的深海平原

海底火山

海底火山，是在大洋底部形成的火山

海底火山的分布相当广泛

分为死火山和活火山

主要分布在地球板块的交界处

这里是地壳最活跃的地方

同时也是全球地震多发的地方

其喷发的溶岩表层

在海底就被海水急速冷却

有如挤牙膏，但内部仍是高热状态

当海底火山喷发时，在水深较浅

水压力不大的情况下，常有壮观的爆炸

这种爆炸性的海底火山爆发时

会产生大量的气体

大洋底散布的许多圆锥山都是它们的杰作

▲科学家实拍到新西兰海底火山喷发

大陆架、大陆坡

大陆架，顾名思义是被海水所覆盖的大陆

通常被认为是陆地的一部分

大陆架的浅海区是海洋植物和海洋动物

生长发育的良好场所

全世界的海洋渔场大部分分布在大陆架海区

此外，大陆架还有丰富的矿藏和海洋资源

其中已探明的石油储量是

整个地球石油储量的三分之一

正因为如此

对大陆架的划分和主权的拥有

就成为国际上十分重视和争议激烈的问题

大陆架上除了有丰富自然资源外

如上图，还有明显的"水下河谷"“海底峡谷”

这些河谷地形看起来就像是陆地河流的地形

有蜿蜒的河道，有冲积平原、三角洲等等

许多水下河谷还与陆地上的河流相对应

这是因为这些水下河谷

都是在远古大陆架露出海面时

由河流所冲刷而成，只是后来没入海中

紧挨着大陆架的就是大陆坡

大陆坡是联系海陆的桥梁

它一头连接着陆地的边缘，一头连接着海洋

大陆坡由于隐藏在深水区，因此很少受到破坏

基本保持了古大陆破裂时的原始形态

也是因为紧挨着大陆

所以大陆坡上的沉积物，主要来自大陆

河流带入海中的泥沙

经过大陆架搬运到大陆坡

▲ 在世界范围内

几乎所有的大陆坡都有海底峡谷存在

学界认为，多数海底峡谷的产生

是海底浊流冲刷的结果

图自《中国国家地理》 2018年08期  

深海平原

不仅仅地表有平原

深海中也有如同陆地平原一样的地貌

这就是深海平原

深海平原一般位于水深3000米到6000米的海底

它的面积较大

一般可以延伸几千平方千米

深海平原的表面光滑而平整

在全球范围内基本都有分布

大西洋是深海平原分布最多的大洋

因为大西洋的陆源沉积物特别丰富

而且大西洋的边缘没有海沟阻隔

所以为深海平原的形成提供了最有利的条件

相反的，太平洋周围是许多板块的连接处

分布有许多海沟

所以太平洋的深海平原就十分少见

仅在它的东北部有所分布

▲ 我国科学家宣布

南海首次发现较大储量的锰结核资源

图自《中国国家地理》 2018年08期 供图/黄艾娇

大陆隆

位于大陆坡和深海平原之间

靠近大陆坡的地方较陡

向深海减缓的地方叫大陆隆

大陆隆通常位于大洋型或过渡型地壳之上

但组成物质主要源自大陆

沉积物沿坡而下的搬运，由重力驱动

以浊流搬运为主

还有滑塌、砂流及碎屑流等

它们的流速较高，可达2米/秒

能将沿途的被蚀物质带到陆隆沉积

▲ 海底地形示意图

图自《中国国家地理》 2013年07期  绘图/谭希光

大洋中脊

如果说在陆地上

地壳隆起的地方叫山脉

那么在大洋里，就叫做大洋中脊又称为中央海岭

和地表山脉总是断断续续不同的是

三大洋的中脊互相连接，总长达8万公里

面积约1.2亿平方公里

▲ 全球大洋中脊分布示意图

图自《中国国家地理》 2013年07期  绘图/谭希光

大洋中脊是海洋深处的巨大山脉

那里同时也是生成新的海洋洋壳的地方

在洋中脊火山口，灼热的岩浆由地幔向上涌

逐渐冷却，结合周围已软化的岩石形成新的洋壳

新生成的洋壳挤压洋中脊两边已有的地壳

不断向外扩张

最终在板块的交界边缘俯冲回地幔去

因此，洋壳在洋中脊出生

在板块与板块的撞击中消亡，这样代谢不止

海洋就是这么神奇，变幻莫测

早在史前人类就已经在海洋上旅行

从海洋中捕鱼，以海洋为生

对海洋进行探索

但是对深海海底的探索

一直到20世纪中才真正开始

面对大洋的探索

我们还有很多路要走