自然海底也有天坑？还可能附赠可燃冰

　　浩瀚缥缈的海洋常常引起我们无限遐思，海水之下的海底是一望无垠还是高低崎岖？其实，海底地形地貌和大陆类似，是丰富多彩的，既有宽广的大陆架、陡峭的大陆坡和辽阔的深海平原，也有高山、峡谷那样的海山和海沟。随着海洋勘探技术发展和探测精度提高，科学家在海底也发现了各种各样的微型地貌，比如海底麻坑。
　　海底麻坑是什么，为什么会密密麻麻成群出现，它们对海洋研究又有什么指导意义？
　　蛟龙号在马里亚纳海沟新发现一处海底麻坑（摄于2017年5月25日）。新华社发（蛟龙号摄，中国大洋协会提供）
　　多姿多彩的海底麻坑
　　海底麻坑外观上有点像陆地上的火山口或喀斯特地貌中的天坑，也像月球上的陨石坑。其实，海底麻坑是一种类似于漏斗状凹陷的海底地形地貌。在全球海域的海湾、大陆架、大陆坡和深海平原中均发现有麻坑，水深变化范围可从小于10米深至5000米左右，而且常常成群出现。在全球不同海域观测到越来越多的海底麻坑，如白令海、北海、黑海、加拿大西部陆架、非洲西部大陆边缘、墨西哥湾，以及我国的黄海、南海等。
　　我国南海的台西南、莺歌海、南沙和中建南等海域海底麻坑群陆续被发现，但数南海西北部中建南海域发现的麻坑群规模最大。这些麻坑呈现出不同的大小和形态特征，最小直径不足5米，最大直径达6000米，深度最大达165米。它们的表面形态多种多样，有的呈圆形、椭圆形、月牙形、长条形，甚至有的呈马蹄形和环形，剖面形态上也多呈现字母V、U、W形等多种类型。
　　海底麻坑演化史
　　这种蔚为壮观的海底麻坑群是怎么形成的？通过多年的研究，科学家们普遍认为分布较广、规模较大海底麻坑群主要分布在深部流体较为丰富、构造活动比较活跃，并且海底沉积较为薄弱的大陆坡区域。
　　地层深部流体（孔隙流体、地下水和甲烷气体）不断聚集，一旦聚集产生的压力大于上覆地层破裂压力时，这些流体就会沿着断层、地层薄弱带等逃逸通道向上渗漏至海底表面。这些深部流体向海水中快速喷出的过程中，会将海底沉积物中的细粒物质带入海水，同时被海底附近的水流搬运走，久而久之就会在海底形成大小不等的漏斗状的残留海底地貌，海底麻坑就诞生了。在麻坑形成过程中或形成后，还会受到深部流体间歇式渗漏以及海底水道、海底洋流和断裂活动等其他地质作用的不断改造，进而形成千奇百怪、多姿多彩的海底麻坑形态。
　　有可能发现可燃冰
　　采集自印度洋某处的可燃冰样品。图源USGS美国地质调查局
　　在海域水深5003000米的大陆坡区，是可燃冰形成的理想区域，而甲烷气体在该区域泄露到海底形成麻坑的过程中，如果能遇到合适的储集体就会与储集体内天然存在的水发生化学反应，就可形成甲烷水合物，即可燃冰。可燃冰是一种潜在的清洁能源，具有巨大的资源经济潜力。因此，甄别与可燃冰相关联的海底麻坑就成了海洋科学界研究的热点。
　　近些年，广州海洋地质调查局在南海西北部陆坡麻坑发育区，利用海马号遥控无人潜水器也发现了多处活动冷泉。在调查拍摄的图片上可以清晰地看到有两三束甲烷气泡向上冒出便是冷泉，这证实了麻坑的形成与甲烷气体渗漏具有一定的关系。无人潜水器的海底摄像也发现了裸露在海底的块状可燃冰，因此加强海底麻坑的科学研究，不仅可以加深对海底地形地貌和地质成因的了解，也可以帮助科学家在茫茫大海中快速找到可燃冰矿藏。
　　来源：科普时报
　　作者：任金锋（南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）和广州海洋地质调查局高级工程师）
　　编辑：吴桐
　　审核：王飞
　　终审：陈磊