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 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 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 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