Экология СПРАВОЧНИК

Как было показано в предыдущей главе, состояние, форма и размеры осевой магматической камеры в существенной степени зависят от интенсивности гидротермальной конвекции. За счет этого процесса осуществляется также тесное взаимодействие литосферы, гидросферы и биосферы в рифтовых зонах, приводящее к увеличению выноса тепла, обогащению морских вод минеральными компонентами из коры и мантии, формированию месторождений глубоководных полиметаллических сульфидных руд и созданию уникальных условий для жизнеобитания организмов - “оазисов на дне океана”.[ ...]

Открытие гидротермальных систем на дне океана привело к переоценке термического и геохимического бюджета Земли и кардинальному пересмотру биологических процессов на дне океана. Химические реакции между океанической корой и морской водой изменяют как состав коры, так и состав циркулирующей морской воды. Тем самым гидротермальная циркуляция оказывает существенное влияние на глобальный геохимический цикл химических элементов в литосфере и гидросфере.[ ...]

Обнаружение хемосинтетических экосистем, состоящих из бактерий, которые используют химическую энергию, полученную за счет окисления газов, растворенных в гидротермальных растворах, заставило пересмотреть взгляды ученых на биологические процессы на дне океана. Пространственная локализация интенсивных гидротермальных выходов, очень большой термический и химический градиенты, разнообразие живых организмов, приуроченных к таким выходам, и их приспособленность к сильно токсичным условиям, создаваемым большой концентрацией некоторых газов и растворенных ионов металлов, делают гидротермальные поля важными природными лабораториями для исследования биологических, биогеохимиче-ских, геологических и океанологических процессов.[ ...]

Гидротермальная деятельность представляет собой процесс переноса энергии и массы веществ, в пределах земной коры посредством циркуляции воды. Гидротермальные системы широко распространены в океанической коре в самых разнообразных тектонических обстановках, но выходы горячих вод на поверхность имеются лишь в термически активизированных областях. Причинами возникновения конвекции морской воды в океанической коре могут быть тепловое воздействие, неровности рельефа, различие в содержании солей, динамические градиенты давления и т.д. Самым распространенным классом гидротермальных систем являются системы, возбуждаемые тепловым воздействием внедрений магмы [422]. Наиболее активные и высокотемпературные проявления гидротермальной деятельности располагаются в осевой области СОХ над кровлей магматического очага. Гидротермальная деятельность в принципе возникает всякий раз, когда есть достаточное тепловое возмущение обводненной среды.[ ...]

Для осевой зоны рифтов характерен вынос тепла гидротермальными струями, которые имеют высокие скорости выхода жидкости на поверхность дна. Как показывают оценки, общий вынос тепла в них составляет всего около 10% гидротермальных потерь через океаническое дно [411]. Напротив, вне осевой зоны диффузная конвекция в пористой коре характеризуется гораздо меньшими скоростями движения жидкости, но распространена довольно широко, и на ее долю приходится 90% гидротермальных теплопотерь [411]. Наблюдения показывают, что восходящее движение горячих вод в осевой зоне представляет собой локальные выходы гидротермальных струй на поверхность дна, тогда как нисходящее течение для тех же вод - это медленное диффузное просачивание холодных морских вод через эффективно пористую океаническую кору и системы трещин. В отличие от струй выхода горячих вод нисходящее течение имеет большую площадь сбора, преимущественно во внеосевой области. Остается важный вопрос, касающийся механизма фокусирования диффузного потока в отдельные струи. На биологические следствия диффузный поток оказывает гораздо большее влияние, чем отдельные гидротермальные струйные выходы.[ ...]

Типы конвективных движений меняются не только с удалением от оси хребта, но и по глубине в коре осевой зоны. На рис. 5.2 приведена принципиальная схема смены механизма теплопереноса. Вблизи от поверхности (за пределами локальных выходов струй) тепловой поток определяется либо кондуктивной теплопроводностью, либо однофазовой проникающей конвекцией морской воды. На глубине, где достигается точка кипения, преобладающим механизмом в переносе тепла является двухфазовая конвекция (вода - пар), включая и пародоминирующие системы.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Глобальное распределение сульфидных рудных отложений на глубоководных гидротермальных полях, по [367]

Схема гидротермальной конвекции и минералообразования в риф-товых зонах СОХ, с учетом данных [40]

Вернуться к оглавлению