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说到火山，我相信大家都很熟悉，比如夏威夷的活火山，日本的富士山，中国的长白山和五大连池火山。但对于泥火山，估计很少有人知道。 泥火山顾名思义，是一座喷射泥浆的火山。与著名的岩浆喷发火山不同，其喷发物由粘土、角砾岩、地层水等组成，同时还含有甲烷、二氧化碳、硫化物等气体。泥火山不仅存在于陆地上，也存在于海底。我们称之为海底泥火山。 海底泥火山的形成可分为两个过程。首先，泥火山直接在海底发育，或在流体穿透泥底后，泥底分裂运移至海底，然后流体沿断层或裂缝向上运移或渗入海底，形成泥火山。通过多波束测深系统、高分辨率地震等技术手段，研究人员发现，这些海底泥火山通常在海床上凸起成圆顶状。
图1(a)地中海的Napoli泥火山上某喷口的海底摄像；(b)地中海的Napoli泥火山高50m，直径1km； (c)埃及大陆边缘的“双子泥火山“；(d)加迪斯湾的泥火山，高约100m,直径约1km（图片来源：参考文献[1][2]） 与陆相泥火山相比，海底泥火山通常具有喷发和活动的特征。研究发现，海底泥质火山喷发中含有大量的甲烷，其甲烷排放具有多尺度叠加和强时变的特点。泥火山的演化一般可分为三个阶段：喷发期、平静期和消亡期。甲烷排放主要发生在喷发期和平静期。在喷发期间，一座泥火山可能会在数小时内迅速释放多达数千吨的甲烷[3]。研究人员发现，在墨西哥湾、黑海、地中海海脊和鄂霍次克海，经常可以看到甲烷泄漏到海水中形成的羽流气泡，这表明存在丰富的天然气水合物资源[3,4]。目前，随着石油资源的日益枯竭，迫切需要寻求高效、可持续的能源。海底泥火山蕴藏着天然气水合物资源，已成为替代石油资源的候选资源之一。 海底泥质火山喷发中的甲烷不仅可以作为能源，还可以为周围的化能自养微生物提供足够的能量。人们发现，海底泥火山中也发现了生命群落。这些生物中的大多数以“吃”甲烷为生。例如，海底泥火山生态系统中的甲烷氧化古菌通过分解甲烷而生存。此外，研究人员还在加的斯湾海底泥火山发现了20个新物种。
图2 Pipoca泥火山东南翼的海百合 （图片来源参考文献[5]） 近年来，随着海洋调查技术的快速发展，越来越多海底泥火山群被发现。主要的海域有黑海、地中海、巴伦支海、加的斯湾和墨西哥湾等。同时，在我国的台西南盆地、东沙西南海域和中建南盆地也发现了海底泥火山。在2019年6月15日，深度载人深潜器“蛟龙”号在马里亚纳海沟水深5448米至6668米区域发现了多处泥火山和麻坑。这是目前报道的全球最深的泥火山活动区域，也是首次在俯冲板块上发现与洋壳蚀变相关联的流体活动和释放现象[6]。 海底泥火山是地球赐予我们的百宝箱，它带给我们的不仅是丰富的资源，同时丰富的生物资源也给我们提供了更多宝贵的研究和应用价值。 参考文献： [1] Mascle J, Mary F, Praeg D, et al. Distribution and geological control of mud volcanoes and other fluid/free gas seepage features in the Mediterranean Sea and nearby Gulf of Cadiz[J]. Geo-Marine Letters, 2014, 34(2-3):89-110. [2] Niemann H, Duarte J, Hensen C, et al. Microbial methane turnover at mud volcanoes of the Gulf of Cadiz[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2006, 70(21): 5336-5355 [3] 刘杰, 孙美静, 苏明,等. 海底泥底辟(泥火山)对天然气水合物成藏的影响[J]. 地质科技情报, 2015, 34(5):98-104. [4] 徐翠玲,孙治雷,吴能友,赵广涛,耿威,曹红,张现荣,张喜林,翟滨,李鑫.海底泥火山的甲烷迁移与转化及其对海洋碳输入的影响[J].海洋地质与第四纪地质,2020,40(06):1-13. [5] Mazzini A, Etiope G. Mud volcanism: An updated review [J].EarthScience Reviews, 2017, 168: 81-112 [6] Du M.,Peng X.,Seyfried Jr W.E.,Ka T.,Guo Z.,Chen S.,Chou I. M.,Li J.,Xu H.. Fluid discharge linked to bending of the incoming plate at the Mariana subduction zone[J]. Geochemical Perspectives Letters,2019
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