熱液+冷氣，生物多樣性超乎想象！
本文來(lái)源于海潮天下（Marine Biodiversity）

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前不久，在巴布亞新幾內(nèi)亞附近的海底，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常特別的環(huán)境——這里同時(shí)有熾熱的熱液噴口和低溫的甲烷滲漏，這種奇特的組合在以前的研究中從未見(jiàn)過(guò)的。這個(gè)獨(dú)特的環(huán)境，造就了一個(gè)生機(jī)勃勃的“生命綠洲”，各種海洋生物在這里繁衍生息，包括貽貝、管狀蠕蟲(chóng)、蝦類(lèi)，甚至有些色彩鮮艷的紫色海參。更有趣的是，這里的巖石中還留有過(guò)去火山活動(dòng)遺留下來(lái)的黃金、白銀和其他金屬的痕跡。許多生物種類(lèi)可能是科學(xué)家們以前未曾發(fā)現(xiàn)過(guò)的。

海潮天下（Marine Biodiversity）小編拜讀了一篇最新研究，2025年9月19日，來(lái)自基爾亥姆霍茲海洋研究中心（GEOMAR）的科學(xué)家們?cè)凇犊茖W(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）期刊上發(fā)表了他們的一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)：在巴布亞新幾內(nèi)亞?wèn)|北部的塔巴爾-利赫爾-坦加-費(fèi)尼島鏈（Tabar-Lihir-Tanga-Feni，TLTF），科學(xué)家們首次發(fā)現(xiàn)了深海熱液噴口和碳?xì)浠衔餄B漏系統(tǒng)的耦合現(xiàn)象。此次發(fā)現(xiàn)是通過(guò)德國(guó)索納號(hào)（RV Sonne）船隊(duì)在2023年6月~7月進(jìn)行的SO299號(hào)科研航次完成的。

▲上圖：巴布亞新幾內(nèi)亞?wèn)|部和所羅門(mén)群島的構(gòu)造-地貌圖。圖中標(biāo)注了不同的構(gòu)造板塊（白色標(biāo)簽）、活躍的巖漿?。\黃色區(qū)域）以及海溝和海槽（淺紫色區(qū)域）。圖上的數(shù)字表示了板塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度（單位為毫米/年），其中黃色方框代表匯聚運(yùn)動(dòng)，紅色方框代表離散運(yùn)動(dòng)，白色方框則代表轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)。圖例中詳細(xì)列出了各種地質(zhì)構(gòu)造的縮寫(xiě)，如TLTF代表塔巴爾-利赫爾-坦加-費(fèi)尼島鏈。圖源：Philipp A. Brandl, Lithosphere 2024

熱液噴口是深海獨(dú)特的化能自養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而甲烷滲漏則是另一個(gè)獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。過(guò)去，科學(xué)家們通常在不同的位置研究它們。由于缺乏實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，科學(xué)家們搞不清楚像圓錐海山這種同時(shí)具有火山熱源+富含有機(jī)質(zhì)的沉積層的特殊構(gòu)造，是否會(huì)在地質(zhì)上產(chǎn)生交叉影響，從而形成一種結(jié)合了熱液和滲漏特征的混合系統(tǒng)。這種潛在的混合系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)造出什么樣的極端化學(xué)環(huán)境和獨(dú)一無(wú)二的生物群落，這還是一個(gè)重大的科學(xué)空白。

科尼卡海山（Conical Seamount）是該地區(qū)的一個(gè)重要地質(zhì)結(jié)構(gòu)，位于TLTF群島鏈的西側(cè)。盡管早期的研究并未報(bào)告這里有活躍的熱液噴口，但這次研究，打破了這一認(rèn)知。研究人員使用遙控潛水器（ROV Kiel 6000）進(jìn)行高精度的海底采樣與數(shù)據(jù)收集，然后確認(rèn)了科尼卡海山西側(cè)存在一個(gè)特殊的熱液噴口場(chǎng)——卡蘭布塞爾（Karambusel）。這一發(fā)現(xiàn)，有兩個(gè)顯著特點(diǎn)：一是它同時(shí)存在高溫礦化與低溫?zé)嵋毫黧w的噴發(fā)；二是，這里還伴隨有來(lái)自熱解的碳?xì)浠衔餁怏w和液體的排放。

Karambusel熱液噴口場(chǎng)位于一座年輕的火山體上，這座火山是在大約8.9萬(wàn)年前形成的。研究表明，火山活動(dòng)和沉積物的相互作用導(dǎo)致了這一地區(qū)的復(fù)雜礦化現(xiàn)象?？茖W(xué)家們分析了該區(qū)域的熱液流體，發(fā)現(xiàn)這些流體溫度最高可達(dá)51°C。與其他典型的深海熱液噴口不同，Karambusel還同時(shí)釋放出來(lái)自沉積物的碳?xì)浠衔锪黧w，證明這一地區(qū)的熱液系統(tǒng)除了涉及到火成活動(dòng)，還跟深海沉積物的熱解過(guò)程緊密相關(guān)。

此外，科學(xué)家還在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)了多種化學(xué)共生生物群落。與其他西太平洋的熱液噴口相比，這些生物種類(lèi)在Karambusel的生物群落中表現(xiàn)出較強(qiáng)的地方性特征。這一發(fā)現(xiàn)表明，Karambusel的生態(tài)系統(tǒng)可能為某些深海物種提供了獨(dú)特的棲息環(huán)境，也反映出這個(gè)區(qū)域的生態(tài)條件與其他已知熱液噴口系統(tǒng)存在顯著差異。

從地質(zhì)和礦化的角度來(lái)看，Karambusel的熱液噴口系統(tǒng)具有獨(dú)特的礦物成分。這些成分包括富含砷、銻、鉈和汞的硫化物礦物，而這些礦物在其他熱液噴口系統(tǒng)中較為罕見(jiàn)。研究人員推測(cè)，Karambusel的礦化現(xiàn)象可能與當(dāng)?shù)氐幕鸪苫顒?dòng)密切相關(guān)，這為理解不同類(lèi)型礦床的形成機(jī)制提供了新的視角。此外，氣體成分分析顯示，Karambusel的氣體中甲烷的比例較高，表明這些氣體很可能是由熱解作用產(chǎn)生的。

▲上圖：巴布亞新幾內(nèi)亞塔巴爾-利希爾-坦加-費(fèi)尼（TLTF）島鏈附近研究區(qū)域的海底地形圖（Bathymetric maps）。小地圖標(biāo)示了利希爾島（Lihir Island）的位置。圖（A）是研究區(qū)域的概覽，包括利希爾島的南側(cè)和近海火山場(chǎng)，可見(jiàn)圓錐海山（Conical Seamount）周?chē)臄鄬訕?gòu)造。圖（B）和（C）分別詳細(xì)展示了愛(ài)迪生海山（Edison Seamount）和圓錐海山的地形，并標(biāo)出了 SO299 科考站位和ROV潛水器的軌跡。圖（D）是本次發(fā)現(xiàn)的、具有冷熱混合特征的Karambusel熱液場(chǎng)的近景特寫(xiě)。所有地圖均使用多艘科考船（如 RV Sonne）采集的深海地形數(shù)據(jù)繪制。論文出處：Brandl, P.A., Sander, S.G., Beier, C. et al.(2025)

深?！熬G洲”揭示神秘生物與礦化現(xiàn)象

事情還得從兩年前開(kāi)始說(shuō)起。

在2023年6月，基爾亥姆霍茲海洋研究中心（GEOMAR）的科學(xué)家們?cè)谝淮紊詈Ｌ诫U(xiǎn)中發(fā)現(xiàn)了位于巴布亞新幾內(nèi)亞附近的卡蘭布塞爾（Karambusel）熱液噴口區(qū)域。此前，科學(xué)家們?cè)谠搮^(qū)域進(jìn)行的多次海洋調(diào)查并未發(fā)現(xiàn)明確的活躍熱液噴口跡象，但通過(guò)商業(yè)勘探活動(dòng)，Bismarck Mining Corporation公司和Odyssey Marine Exploration公司在取得勘探許可證后，發(fā)現(xiàn)了位于圓錐海山（Conical Seamount）頂端附近的兩個(gè)潛在熱液羽流，深度分別為960米和1070米。這些發(fā)現(xiàn)促使科學(xué)家們?cè)?023年6月15日展開(kāi)了深入調(diào)查，最終在圓錐海山西側(cè)的卡蘭布塞爾噴發(fā)中心（Karambusel eruptive center）發(fā)現(xiàn)了這一全新的熱液噴口區(qū)域。

這個(gè)新的熱液噴口區(qū)域，命名為“卡蘭布塞爾”——當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)言中“mussel”即為“貽貝”，因?yàn)檫@里的貽貝床極為豐富。通過(guò)遠(yuǎn)程操作潛水器（ROV）進(jìn)行的勘探，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這個(gè)噴口區(qū)域大約覆蓋了300米×300米的范圍，位于海底深度1315至1460米之間。這個(gè)區(qū)域的液體排放口溫度最高可達(dá)51°C，遠(yuǎn)高于周?chē)Ｋ?.6°C。在噴口的南部邊緣，流體排放最為集中，且伴隨著明顯的氣泡釋放現(xiàn)象。盡管該區(qū)域的噴口未發(fā)現(xiàn)典型的硫化物沉積物或類(lèi)似“煙囪”結(jié)構(gòu)，但液體和氣體的特征仍揭示了這里的獨(dú)特地質(zhì)活動(dòng)。

在對(duì)噴口區(qū)域的巖石樣本和液體樣本做了分析之后，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這些巖石屬于較年輕的火山巖，與圓錐海山主峰的巖石有所不同?？ㄌm布塞爾噴發(fā)中心的巖石樣本表現(xiàn)出不同的礦物組成和化學(xué)特征，說(shuō)明這片區(qū)域的火山活動(dòng)較為年輕，可能發(fā)生在大約89,000年前。這些巖石中也顯示出明顯的水合礦物質(zhì)（如角閃石和白云母），表明該地區(qū)的火山巖含有較高的水分，進(jìn)一步支持了該區(qū)域存在較高水活動(dòng)的假設(shè)。

▲上圖：“ROV Kiel 6000”深海遙控潛水器在Karambusel熱液場(chǎng)拍攝的代表性圖像。圖（A）顯示了集中的流體和氣體排放區(qū)域。圖（B）則清晰地呈現(xiàn)了冷熱噴口的并置：一個(gè)41.9°C的無(wú)氣體熱液噴口與一個(gè)10.2°C并伴有氣泡的較冷流體噴口緊鄰，值得注意的是，噴口附近并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)動(dòng)物。圖（C）展示了51°C的微光流體從一個(gè)集中噴口排出，噴口周?chē)奂罅康墓軤钊湎x(chóng)、蝦和螃蟹，稍遠(yuǎn)處可見(jiàn)深海貽貝（Bathymodiolus）和有柄藤壺。圖（D）呈現(xiàn)了火山巖上白色微生物墊（Beggiatoa屬）以及分散的管狀蠕蟲(chóng)（Paraescarpia echinospica種），這些巖石被鐵氧化物礦物染成了褐色。論文出處：Brandl, P.A., Sander, S.G., Beier, C. et al.(2025)

在卡蘭布塞爾噴口區(qū)域，除了液體排放和氣體釋放外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了多種特殊的生物群落。該地區(qū)的海底被厚厚的細(xì)菌墊覆蓋，并且有大量貽貝、管狀蠕蟲(chóng)和蝦類(lèi)等生物棲息其間。這些生物的存在，尤其是貽貝和管狀蠕蟲(chóng)的聚集，表明這里的熱液噴口系統(tǒng)可能處于一個(gè)相對(duì)成熟的生態(tài)階段，類(lèi)似于已知的其他深海熱液系統(tǒng)。研究人員還注意到，一些新物種可能尚未被科學(xué)界記錄，這為該區(qū)域的生物多樣性研究提供了新的方向。

從礦物沉積的角度看，盡管卡蘭布塞爾區(qū)域并未發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)的高溫?zé)嵋旱V床（如煙囪結(jié)構(gòu)或礦物堆），但這里的巖石樣本顯示出富含黃金、銀、砷和汞等金屬的礦物成分。這些礦物成分的存在與該地區(qū)曾經(jīng)的高溫礦化過(guò)程有關(guān)?？茖W(xué)家推測(cè)，卡蘭布塞爾區(qū)域的礦化歷史可能經(jīng)歷了多個(gè)階段，其中包括一個(gè)富含金的多金屬礦化階段，該階段與當(dāng)前低溫的熱液噴口系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立。

值得注意的是，卡蘭布塞爾噴口的氣體成分顯示出一個(gè)非常特殊的特點(diǎn)——甲烷（CH?）在這些氣體中所占比例遠(yuǎn)高于其他已知熱液系統(tǒng)。甲烷的高比例表明，卡蘭布塞爾噴口的氣體成分與天然氣儲(chǔ)層類(lèi)似，這一發(fā)現(xiàn)與其他區(qū)域的熱液噴口系統(tǒng)有明顯的區(qū)別。此外，卡蘭布塞爾的氣體成分呈現(xiàn)出溫和的熱生源特征，支持了該地區(qū)存在熱解有機(jī)物的可能性。

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▲上圖：圖A為來(lái)自卡蘭布塞爾（Karambusel）噴口的未風(fēng)化火山巖樣品157_ROV-17的偏光顯微鏡下照片，顯示了該樣品的礦物成分：角閃石（amph）、單斜輝石（cpx）、氧化物（ox）、磷灰石（phlg）和長(zhǎng)石（plag）。圖B展示了卡蘭布塞爾噴口巖漿與鄰近的圓錐火山（Conical Seamount）、埃迪森海山（Edison Seamount）和圖巴夫海山（Tubaf Seamount）巖石的地球化學(xué)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)于總堿度與二氧化硅圖表中。圖C展示了卡蘭布塞爾巖漿的鉛同位素?cái)?shù)據(jù)（206Pb/204Pb與207Pb/204Pb的關(guān)系圖），并與其他相關(guān)區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。所有鉛同位素?cái)?shù)據(jù)來(lái)源于本研究及Kamenov等人的工作。NHRL表示北半球參考線（Northern Hemisphere Reference Line）。論文出處：Brandl, P.A., Sander, S.G., Beier, C. et al. (2025)

卡蘭布塞爾噴口場(chǎng)（Karambusel Vent Field）的發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著對(duì)深海熱液系統(tǒng)的理解邁出了重要一步。位于圓錐海山（Conical Seamount）西側(cè)的這一系統(tǒng)，是該區(qū)域最年輕的熱液噴口，比圓錐海山的主火山要年輕20萬(wàn)年?？茖W(xué)家們?cè)趯?duì)該地區(qū)巖漿活動(dòng)的研究之后，發(fā)現(xiàn)卡蘭布塞爾與圓錐海山的金礦化作用具有一定聯(lián)系，雖然兩者表現(xiàn)出不同的礦化特征，但兩者形成的時(shí)間相近。這就表明，它們可能屬于同一火山活動(dòng)事件的產(chǎn)物。

▲上圖：富含金（Au-rich）的多金屬角礫巖的巖石樣本和反射光顯微圖像。圖（A）顯示了多金屬角礫巖的宏觀特征，其中含有黃鐵礦/白鐵礦（py/mrc）的基性碎屑被包裹在富含硫化物的非晶質(zhì)硅石（a-Sil）基質(zhì)中，并被雌黃（orp）疊加。圖（B）是閃鋅礦（sp）、黃銅礦（cpy）和方鉛礦（gn）形成的樹(shù)枝狀共生結(jié)構(gòu)。圖（C）則是在顯微鏡下觀察到的，大小約為20微米的自然金銀合金（electrum）顆粒，它與砷銻銅礦-黝銅礦（ttn-ttr）、閃鋅礦、雌黃以及非晶質(zhì)硅石伴生。論文出處：Brandl, P.A., Sander, S.G., Beier, C. et al. (2025)

在生物群落方面，卡蘭布塞爾展現(xiàn)出與愛(ài)迪生海山（Edison Seamount）和貽貝懸崖（Mussel Cliff）不同的生態(tài)結(jié)構(gòu)。該地區(qū)以熱液噴口和富甲烷氣體并行排放為特征，這在全球范圍內(nèi)尚屬罕見(jiàn)。尤其是該地區(qū)的甲烷氣體比例高達(dá)85%以上，顯示出該系統(tǒng)的獨(dú)特性。甲烷的來(lái)源被確認(rèn)主要是熱解有機(jī)物質(zhì)，而非傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)來(lái)源，這與該區(qū)域的高熱條件緊密相關(guān)。

卡蘭布塞爾噴口的礦化作用表現(xiàn)出由高溫到低溫的過(guò)渡過(guò)程。早期的礦化階段與高溫火山活動(dòng)相關(guān)，而現(xiàn)今的低溫?zé)嵋簢姲l(fā)則帶來(lái)了富含砷、銻、汞和鉈的礦物沉積。這一礦化模式的轉(zhuǎn)變，顯示了該地區(qū)地質(zhì)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性。此外，卡蘭布塞爾的氣體排放表現(xiàn)出與熱液流體并行的獨(dú)特氣體組成，尤其是甲烷的高比例，這與該地區(qū)的有機(jī)質(zhì)降解過(guò)程密切相關(guān)。

▲上圖：愛(ài)迪生海山、貽貝崖、Karambusel熱液場(chǎng)和圓錐海山的地質(zhì)剖面示意圖，描繪了該區(qū)域的火山、熱液噴口和甲烷滲漏系統(tǒng)。論文出處：Brandl, P.A., Sander, S.G., Beier, C. et al. (2025)

卡蘭布塞爾噴口系統(tǒng)的甲烷高比例與其他已知的熱液系統(tǒng)明顯不同，這一特征的出現(xiàn)與該地區(qū)的特殊地質(zhì)和化學(xué)環(huán)境密切相關(guān)。研究表明，這些甲烷氣體主要源自有機(jī)質(zhì)的熱解，進(jìn)一步推動(dòng)了對(duì)深海熱液氣體生成機(jī)制的研究。此外，卡蘭布塞爾噴口的氣體成分與其他熱液系統(tǒng)相比，顯示出該系統(tǒng)在深海生態(tài)和地質(zhì)過(guò)程中獨(dú)特的地位和意義。

從地質(zhì)背景來(lái)看，卡蘭布塞爾的礦化作用與圓錐海山相似，顯示出兩者在巖漿活動(dòng)過(guò)程中可能存在的關(guān)聯(lián)。礦物的高溫階段礦化與低溫階段礦化之間的轉(zhuǎn)變，可能與巖漿活動(dòng)和熱液循環(huán)的相互作用有關(guān)。兩地礦化的鉛同位素組成和放射性年代學(xué)數(shù)據(jù)表明，它們可能在同一火山活動(dòng)事件中形成，這為理解深海熱液噴口系統(tǒng)的形成提供了新的視角。

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海山為何能撼動(dòng)全球氣候？

微塑料同時(shí)“圍攻”1814個(gè)海洋保護(hù)區(qū)，5125座海山也難幸免！哪些海洋生物熱點(diǎn)區(qū)域最需緊急保護(hù)？

▲上圖：這張圖片展示了Karambusel熱液場(chǎng)、貽貝崖（Mussel Cliff）和愛(ài)迪生海山（Edison Seamount）的化能共生動(dòng)物群落。圖（A）至（D）是 Karambusel 熱液場(chǎng)，可見(jiàn)（A）29°C 暖噴口周?chē)芗植嫉墓軤钊湎x(chóng)（syboglinids）、貽貝（Bathymodiolus）和蟹類(lèi)（Shinkaia）；（B）顯示了蟹類(lèi)、蝦類(lèi)、貽貝和腹足類(lèi)動(dòng)物（Phymorhynchus和Paralepetopsis）的混合群落；（C）在火山巖上的微生物墊中，有彎曲的管狀蠕蟲(chóng)（Lamellibrachia）和笠螺（Paralepetopsis）；（D）沉積物上的微生物墊周?chē)懈棺泐?lèi)動(dòng)物（Desbruyeresia）。圖（E）和（F）是貽貝崖，主要為碳酸鹽結(jié)殼上密集的貽貝群落，伴有鎧甲蝦（Munidopsis）和管狀蠕蟲(chóng)（Paraescarpia）等。圖（G）和（H）是愛(ài)迪生海山，其中（G）顯示了火山碎屑基質(zhì)上密集的船蛆蛤（Calyptogena）群落，伴有蝦類(lèi)、鎧甲蝦和有柄藤壺；（H）則特寫(xiě)了被蝦類(lèi)占據(jù)的“蟲(chóng)毯”。論文出處：Brandl, P.A., Sander, S.G., Beier, C. et al. (2025)

基爾亥姆霍茲海洋研究中心的海洋地質(zhì)學(xué)家菲利普·布蘭德?tīng)枺―r. Philipp Brandl）博士表示：“我們基本上擁有一個(gè)沸騰的熱液噴口緊挨著一個(gè)低溫的氣體滲漏區(qū)，這種組合，以前還從未被描述過(guò)。” 他是2023年那個(gè)科考探險(xiǎn)隊(duì)的首席科學(xué)家，該探險(xiǎn)旨在調(diào)查塔巴爾-利希爾-坦加-費(fèi)尼（Tabar-Lihir-Tanga-Feni）島鏈的水下火山（海山）。盡管早期的任務(wù)曾暗示過(guò)有限的熱液活動(dòng)，但這個(gè)特殊的區(qū)域卻在幾次先前的考察中未被發(fā)現(xiàn)。直到團(tuán)隊(duì)部署了“ROV Kiel 6000”號(hào)深海遙控潛水器后，該地點(diǎn)的奇特特征才得以清晰展現(xiàn)?！斑@是一個(gè)真正的驚喜，”布蘭德?tīng)柌┦空f(shuō)，“特別是對(duì)于我們這些曾多次在該地區(qū)工作的人來(lái)說(shuō)?！?/p>

隨著對(duì)卡蘭布塞爾噴口及其周邊區(qū)域的深入研究，特別是在生態(tài)學(xué)、礦物學(xué)和氣體成分方面，預(yù)計(jì)將為科學(xué)界提供更多的洞察。這一獨(dú)特的深海環(huán)境不僅為礦物化作用和生態(tài)演化的研究提供了寶貴的資料，也為深入了解深海生態(tài)系統(tǒng)與礦產(chǎn)資源形成的關(guān)系提供了新的研究平臺(tái)。未來(lái)的研究將更加關(guān)注該地區(qū)獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境和礦物資源的開(kāi)發(fā)潛力，尤其是在資源開(kāi)采和生態(tài)保護(hù)之間尋求平衡。

【參考資料】
感興趣的海潮天下（Marine Biodiversity）讀者可以參看該研究的全文：
Brandl, P.A., Sander, S.G., Beier, C. et al. Coupled hydrothermal venting and hydrocarbon seepage discovered at Conical Seamount, Papua New Guinea. Sci Rep 15, 32389 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-17192-x
https://www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251125081928.htm
https://www.nature.com/articles/s41598-025-17192-x#citeas
https://osdp-psdo.canada.ca/dp/en/search/metadata/NRCAN-GEOSCAN-1-207611
https://pubs.geoscienceworld.org/gsw/lithosphere/article/2024/4/lithosphere_2024_145/650105/A-New-Geological-Map-of-the-Marginal-Basins-of

思考題·拓展思維

Q1、卡蘭布塞爾熱泉區(qū)的化學(xué)成分與礦化過(guò)程之間的關(guān)系，如何反映了深?；鹕较到y(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)模式？因?yàn)檫@個(gè)文章提出卡蘭布塞爾的低溫礦化現(xiàn)象與硫化物成分和元素富集的變化，尤其是As、Sb、Hg、Tl等元素的高濃度?？紤]到深?；鹕降牡刭|(zhì)背景與流體化學(xué)演化，是否可以通過(guò)這些元素的分布模式，重構(gòu)出深?；鹕交顒?dòng)后期的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程？這種“多階段”的礦化模式，如何影響人類(lèi)對(duì)全球深海熱液礦區(qū)熱流體演化和元素富集規(guī)律的理解？

Q2、當(dāng)前的一些深海熱液礦床勘探方法，能否有效識(shí)別與火山活動(dòng)相伴的“復(fù)合型”礦化系統(tǒng)？上面提到，卡蘭布塞爾系統(tǒng)顯示出熱液+油氣共排放的獨(dú)特現(xiàn)象，這與常見(jiàn)的單一礦化系統(tǒng)有顯著不同?，F(xiàn)有的深海礦床勘探技術(shù)主要還是側(cè)重于單一礦化階段、或單一流體成分的勘探，那么，如何改進(jìn)勘探策略，以便在火山-熱液相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)中有效識(shí)別并區(qū)分不同的礦化階段和流體類(lèi)型？特別是，如何識(shí)別類(lèi)似卡蘭布塞爾那種的同時(shí)涉及熱液和油氣分布的礦床特征？

Q3、這個(gè)研究里面提到說(shuō)，卡蘭布塞爾和鄰近的圓錐海山（Conical Seamount）存在明顯的生物群落差異，且該地區(qū)的物種輻射有很強(qiáng)的地方性。那么，對(duì)這些海底熱泉群落的長(zhǎng)期演化研究，能否揭示出海底火山活動(dòng)在不同時(shí)間尺度上如何影響化學(xué)共生物種的輻射和適應(yīng)性進(jìn)化？這種火山驅(qū)動(dòng)的生物進(jìn)化模式，如何與全球范圍內(nèi)的深海生物多樣性和物種分布規(guī)律相互關(guān)聯(lián)呢？

Q4、有趣的是，是礦業(yè)公司首先發(fā)現(xiàn)了潛在的熱液羽流，這才“促使”了科學(xué)家們?nèi)ヲ?yàn)證、并出乎意料地，發(fā)現(xiàn)了全新的生態(tài)系統(tǒng)。其實(shí)蠻好玩的。不過(guò)這引出了一個(gè)核心矛盾：如果科學(xué)發(fā)現(xiàn)（例如對(duì)Karambusel巨大生物多樣性和貴金屬沉積的確認(rèn)）反過(guò)來(lái)加速了該地區(qū)的商業(yè)采礦計(jì)劃，那么，科學(xué)家在共享數(shù)據(jù)時(shí)，其保護(hù)的意圖是否會(huì)被勘探的利益所吞噬？你覺(jué)得，該如何建立機(jī)制，確?？蒲谐晒麅?yōu)先服務(wù)于生態(tài)保護(hù)，而不是商業(yè)開(kāi)發(fā)？

Q5、如上所講，Karambusel的價(jià)值在于其“冷熱噴口并置”的獨(dú)特性，這創(chuàng)造了全球獨(dú)一無(wú)二的棲息地。既然地質(zhì)的特殊性直接導(dǎo)致了生態(tài)的稀有性，那么在《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》或《生物多樣性公約》或是BBNJ等國(guó)際法的框架下，這種地質(zhì)-生物混合的稀有系統(tǒng)，是否應(yīng)被賦予超越普通熱液區(qū)或滲漏區(qū)的最高等級(jí)保護(hù)地位呢？國(guó)際社會(huì)應(yīng)如何衡量和界定這種“獨(dú)一無(wú)二”的深海棲息地？要不要把它劃定不可觸碰的“紅線”呢，你怎么看？

Q6、深海采礦（Deep-Sea Mining, DSM）主要針對(duì)三種類(lèi)型的礦床：多金屬結(jié)核（最常講的）、富鈷鐵錳結(jié)殼、海底熱液硫化物。如果未來(lái)要開(kāi)采Karambusel，就屬于海底熱液硫化物這類(lèi)深海采礦。

海潮天下（Marine Biodiversity）小編查閱資料發(fā)現(xiàn)，PNG是世界上最早頒發(fā)深海采礦勘探許可證的國(guó)家之一。自1989年就已經(jīng)頒發(fā)了深海采礦許可證，并且在其經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，海底礦產(chǎn)資源（如金、銅、銀等）的潛力一直受到高度關(guān)注和重視的。這個(gè)國(guó)家坐擁陸地巨型金礦（如此前利希爾島的Ladolam礦的成功開(kāi)發(fā)），因此小編估計(jì)，對(duì)相似的海底金、銅、銀資源，估計(jì)也具有強(qiáng)烈的開(kāi)發(fā)興趣。這次Karambusel發(fā)現(xiàn)的富含貴金屬的證據(jù)（金、銀痕跡），恐怕會(huì)極大增強(qiáng)政府對(duì)該地區(qū)資源的經(jīng)濟(jì)期待？

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資訊源 | Brandl, P.A., Sander, S.G., Beier, C. et al.(2025)

編譯 | 王海詩(shī)

編輯 | 海潮君

日期 | 2025年11月26日

#深海

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