科技日報記者 宋迎迎 通訊員 王敏

近日
，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係統
、深海熱液溫度探針等原位探測裝備，首次發現並證實深海熱液低溫溢流區的氣體釋放通量是高溫噴口區的10至100倍。該研究近日在國際地學期刊《地質學》上發表。

熱液噴口釋放的大量氣體（二氧化碳
、甲烷
、氫氣
、硫化氫等）為wei熱re液ye極ji端duan生sheng態tai係xi統tong提ti供gong了le能neng量liang和he物wu質zhi來lai源yuan，並bing在zai全quan球qiu海hai洋yang化hua學xue循xun環huan中zhong扮ban演yan著zhe重zhong要yao角jiao色se。但dan是shi長chang期qi以yi來lai一yi直zhi缺que乏fa對dui熱re液ye氣qi體ti釋shi放fang通tong量liang的de有you效xiao觀guan測ce手shou段duan，傳chuan統tong保bao壓ya流liu體ti取qu樣yang的de測ce量liang方fang式shi既ji無wu法fa保bao證zheng氣qi體ti濃nong度du測ce量liang的de準zhun確que性xing，較jiao低di的de采cai樣yang效xiao率lv也ye製zhi約yue了le通tong量liang觀guan測ce的de大da範fan圍wei開kai展zhan，極ji大da地di限xian製zhi了le研yan究jiu人ren員yuan對dui熱re液ye釋shi放fang物wu質zhi在zai極ji端duan生sheng態tai係xi統tong供gong養yang和he全quan球qiu海hai洋yang化hua學xue循xun環huan中zhong作zuo用yong的de認ren識shi。

為此，中國科學院海洋研究所基於ROVjiqirenpingtaikaifaleduozhonghaidiyuanweiguancetanceshebei，bingjianlileyixiliereyeqitizufendeyuanweidingliangfenxifangfa，luxutupolereyeqitinongdunanyiyuanweiguance、噴口流速難以準確測量、熱液噴發區域難以厘定評估的技術難題
，構建了適用於熱液係統釋放氣體通量評估的原位觀測技術體係。

基於“發現”號ROV搭載的海底原位觀測裝備開展熱液區綜合探測。中科院海洋所供圖

科研人員以典型弧後熱液係統為研究靶區，利用“發現”號ROV搭載的原位觀測裝備分別對溢流區和高溫噴發區開展了大範圍的原位探測，獲取了14個站位熱液流體的原位拉曼光譜
、流(liu)體(ti)溫(wen)度(du)和(he)流(liu)體(ti)流(liu)速(su)等(deng)數(shu)據(ju)，並(bing)基(ji)於(yu)超(chao)短(duan)基(ji)線(xian)定(ding)位(wei)係(xi)統(tong)和(he)視(shi)頻(pin)圖(tu)像(xiang)分(fen)析(xi)手(shou)段(duan)厘(li)定(ding)了(le)熱(re)液(ye)區(qu)流(liu)體(ti)的(de)噴(pen)發(fa)區(qu)域(yu)和(he)麵(mian)積(ji)。原(yuan)位(wei)觀(guan)測(ce)數(shu)據(ju)表(biao)明(ming)，熱(re)液(ye)靶(ba)區(qu)的(de)流(liu)體(ti)溫(wen)度(du)和(he)氣(qi)體(ti)組(zu)分(fen)濃(nong)度(du)呈(cheng)現(xian)負(fu)相(xiang)關(guan)，低(di)溫(wen)溢(yi)流(liu)區(qu)流(liu)體(ti)中(zhong)溶(rong)解(jie)態(tai)氣(qi)體(ti)濃(nong)度(du)是(shi)高(gao)溫(wen)集(ji)中(zhong)噴(pen)發(fa)區(qu)的(de)數(shu)倍(bei)至(zhi)數(shu)十(shi)倍(bei)。基(ji)於(yu)原(yuan)位(wei)觀(guan)測(ce)數(shu)據(ju)對(dui)熱(re)液(ye)區(qu)氣(qi)體(ti)釋(shi)放(fang)通(tong)量(liang)的(de)量(liang)化(hua)評(ping)估(gu)表(biao)明(ming)，低(di)溫(wen)溢(yi)流(liu)區(qu)的(de)氣(qi)體(ti)釋(shi)放(fang)通(tong)量(liang)比(bi)高(gao)溫(wen)噴(pen)發(fa)區(qu)高(gao)10至100倍。

gaiyanjiujiyuzizhugoujiandeyuanweiguantancejishutixidechangtaihuayingyong
，jieshilereyediwenyiliuquzaiqitishifangtongliangzhongdejudagongxian，zonghekaolvdiwenyiliuqudeqititongliang
、噴發麵積、流體溫度、流速、dixingdengyinsu

，keyituiduanreyediwenyiliuliutiduireyeshengtaixitongdegongxianhenkenengyuanchaogaowenpenfaquliuti。gaiyanjiubujindapoleyanjiuzheduireyeyiliuqusuobanyanjiaosedechuantongrenshi，weijinhoudereyeyanjiutigonglequanxinjiaoduhequanxinsilu
，yeweiquanmianlianghuareyequliugujiemiandewuzhinengliangjiaohuanyanjiutigonglefangfacankaoheguanceyangban。