海底熱流

地球內部是一個巨大的熱量庫，它的熱量主要來源於地球內部放射性元素衰變。熱量不斷地流出地表，這種微小熱量是可測量的，這種熱量稱為熱流，以每秒流過每平方厘米面積上的微卡數HFU來表示。50年代，愛德華。布拉德（EdwardBullard）發明了一種熱流探針，這種探針可以下到海底，穿入海底層測量溫度梯度。測量的結果令人吃驚，通過太平洋洋殼由地球內部釋放的熱流比預期值高10倍，幾乎與大陸熱流相當。而大洋中脊的熱流值更高，海溝處則比正常值低，這種熱流分佈體製表明，熱流應是從大洋中脊上升，在海溝處下降。

由溫差導致的熱應力引起對流是常識，但人們習慣中很難想象地幔內的固態物質也能像液體一樣對流。然而實驗表明，固態物質在高溫高壓或長時間的應力作用下，也具有塑性。冰川期后的地殼均衡調整就是固體地球內部蠕變的實例。地球內部的地核溫度高於4000攝氏度，赫斯認為高溫熔融核心的熱發散必將在地幔內導致熱對流。

測定海底熱流量的一種地球物理方法。從地球內部穿過地殼來到地表的熱量，稱為地熱流。在物理上將地球看成溫度變化場，用每秒鐘通過單位面積的熱量來表示熱流量。它是向量，可以表示成

Q＝KgradT

即熱流量Q為岩石的熱傳導率K和溫度梯度gradT的乘積，其單位為微卡/(厘米2·秒)，簡寫成HFU。1HFU=41.87毫瓦/米2。在地球表面，由於海陸有很大差異，在海洋地區和大陸地區，所使用的測量手段和方法也不同，從而有海底熱流測量和陸地熱流測量之分。深海底層水的溫度不隨季節變化，所以在洋底測定熱流值，沒有必要穿透太深。而且海底沉積物的熱傳導率K可以看成是各向同性的。這樣，只要在海底表層不同深度上測定溫度差，並取得海底沉積物樣品以測定熱傳導率K，就可以求得熱流量Q。

陸地熱流測量始於1939年，是由A.E.本菲爾德在南非大陸上所做的測定。而海底熱流測量則較晚，始於50年代初。1950年，A.馬克斯韋爾在3米長尖頭鋼管（直徑4.2厘米）的不同部位放置溫度感測器，上端附有耐壓容器放置記錄器作為探針測量дT/дz,並用採樣器取得海底沉積物樣品測定K。1954年,E.C.布拉德作成的海底溫度梯度探針長3～5米，直徑2.5～4.0厘米，用熱電偶測量。1962年，R.傑勒德等設計出採樣器與溫度梯度探針聯合在一起的熱流測定器，也稱為尤因型熱流測定器，使測量工作趨於簡便。海底熱流測量雖較陸地晚，但現在世界上的熱流測定數據中，來自大洋底的卻佔90％(1968)。這主要是由於海底熱流測量容易選擇測點，而測量時間也較短的緣故。

海底熱流值不僅與地球的熱活動有關，而且也是構造活動的一個指標。海底大地形是構造運動的直接反映，因此不同的海底地形單元有著不同的熱流值特徵。

①大洋的熱流量。在世界大洋地區熱流的平均值為1.64±1.11HFU。太平洋的平均熱流值(1.78±1.15HFU)高於大西洋(1.34±0.88HFU)和印度洋(1.54±1.18HFU)，這個情況說明太平洋的熱活動性和構造活動性強。

②大洋洋脊的熱流量。大洋中高熱流值區分佈於大洋洋脊附近。東太平洋洋脊的熱流平均值為2.26±1.71HFU,其脊軸兩側存在著兩個寬50～90公里的異常高熱流帶，其間被寬100～150公里的高熱流帶所隔開，再向外為低熱流帶。高熱流的大洋洋脊有淺源地震活動和條帶狀磁異常的存在。不伴有地震活動的海嶺如皇帝海嶺等處(熱流值為1.15±0.32HFU)則沒有發現高熱流帶。大西洋中脊上有高於兩側盆地的熱流值。雷克雅內斯洋脊上有兩個熱流峰值，與脊峰上的中央裂谷兩側地形相對應，並有條帶狀磁異常伴生。印度洋洋脊的熱流值也高於平均值。

③海溝的熱流量。海溝地區的熱流值一般為低值(小於1HFU),例如秘魯-智利海溝、千島海溝、湯加-克馬德克海溝、新赫布里底海溝、日本海溝、琉球海溝、伊豆-小笠原海溝和馬里亞納海溝等。但在雅浦海溝和帛琉海溝卻觀測到高熱流值，而中美海溝和爪哇海溝則是既有高熱流值，又有低熱流值的混合型。阿留申海溝的中部呈低熱流值，而東部為高熱流值。因此，一般地說，低熱流值與俯衝帶直接有關，而高熱流值則受到新生代火山活動的影響。

④深海盆的熱流量。比各大洋的平均值低，太平洋為1.59±1.01HFU，大西洋為1.24±0.36HFU，印度洋為1.41±0.79HFU,其中以太平洋為高。深海盆自由空間重力異常近於零，幾乎沒有地震活動，與大洋洋脊和海溝相比屬於構造活動穩定的地區。

儘管已經取得相當數量的海底熱流資料，並以此為依據進行了深入的討論，但海底熱流測量的數據畢竟還不多，而且在一些具有重要構造意義的地區，如海溝地區(總共有39個測點)的測量也進行得很不夠。這是因為海溝形狀狹長，水深很大，對設備和技術的要求較高。隨著觀測和研究的深入，海底熱流量的設備和技術將會進一步完善，在提高測量質量的同時，將大量增加觀測的數量，特別是在一些有重要意義的地區。

地球是一個不斷向外散發熱量的球體。地球表面熱流量的平均值在不同地區是不一樣的。

從各地熱流測定的數值可以得出地表平均熱流是1.2微卡/平方厘米。秒，洋底熱流平均值是1.3微卡/平方厘米。秒，而大洋中脊的熱流一般可達3微卡/平方厘米。秒，少數地方可達10微卡/平方厘米。秒以上。這說明必定有熱物質從地幔進入大洋中脊。事實上也正是如此，見照片《中洋脊冒出的熔岩》

這張照片記錄了水下熔岩的模樣。枕狀熔岩呈圓形，因為熔岩在海水中很快冷卻。這個岩流位於南大西洋中洋脊西坡2650米深的水底。更讓人驚異的是，“阿爾文”深水潛艇在北大西洋中脊看到的奇觀。在深3000米左右的中洋脊大裂谷底部，在探照燈的照射下，科學家們看到屹立在海底的一個個高2-3米的“煙囪”，“煙囪”口還一股股的冒著“濃煙”。探險隊員不敢貿然闖入，機械手用測溫感測器一測，“濃煙”竟是高達360多度的海水！幸虧沒有進入這超高溫的“湯”中，不然後果不堪設想。更有意思的是在這暗無天日的海底，在“煙囪”附近生活著大量的耐熱細菌。這些細菌又養活著許多線蟲和其它海水生物。這是一個與地球上其它地區生命形態不同的另一種生命部落。生命的誕生與循環不一定非要太陽不可。與中洋脊的熱流大量湧出截然相反，在深海溝地區，地熱流的強度還不及平均值的1/10，象太平洋沿岸的阿卡普爾科海溝。這說明海溝地點的洋殼下拽阻礙了熱流的上升。

太平洋海底熱流出口發現水母新物種

科學家們在靠近哥斯大黎加的太平洋海域發現一處噴發著鐵暗色熱流的礦物煙囪口吸引了珍稀的海洋生物。

這個噴射口位於海面以下8500英尺，是由美國人領導的探險隊在勘探一段海底火山脊時發現的。

探險隊成員來自於美國杜克大學、新罕布希爾大學、南卡羅萊納大學和佛羅里達大學以及伍茲霍爾海洋研究所，他們將這處新發現命名為“Medusa熱流出口”，探險隊的負責人、杜克大學地質學教授EmilyKlein表示：之所以如此命名，是因為這個冒煙口被大量的細長的管狀蠕蟲纏繞著，這讓人不僅想起了希臘神話中長有蛇發的令人恐怖的女妖——Medusa。

這個煙囪口附近也出現了象鍾一樣的粉色水母，新罕布希爾州大學地球科學教授KarenVonDamm表示：這種水母十分珍貴，可能是一種特別的物種，因為以前從未有人見過這種顏色的水母。

http://www.stcity.cn/kpzs/hykx/hyzy/200803/t20080305_13917.htm

http://www.yckjw.gov.cn/Context.asp?id=1567