我国科学家发现的完整的海底“黑烟囱”切面。图上可见两个完整的“黑烟囱”通道。
科学家长期不懈的野外“追踪”，终于有了丰厚回报：我国科学家在世界上首次发现完整的古海底“黑烟囱”，亿万年前生长在海底的“黑烟囱”不仅能喷“金”吐“银”形成海底矿藏，而且很可能和生命起源有关。
这一成果以封面文章的方式刊登在近日出版的《岩石学报》上，这一杂志是唯一入选SCI（美国《科学论文索引》）期刊源的中文地质学刊物。
现代海底黑烟囱及其硫化物矿产的发现，是全球海洋地质调查近十年中取得的最重要的科学成就之一。因其和海底成矿、生命起源等重大问题有关而成为国际科学前沿。但因现代“黑烟囱”分布在海底，仅有美、德、法、加、日等少数国家有能力开展研究。科学家于是将目光投向了陆地上的“黑烟囱”化石，但迄今仅在俄罗斯、爱尔兰发现3至4亿年前的“黑烟囱”残片。
继两年前发现古老大洋地壳残片后，长期在野外奔波的北京大学李江海课题小组去年首先在山西五台山地区发现了古海底黑烟囱残片。去年10月，寻踪而至的他们终于在河北兴隆发现了保存完整的古老黑烟囱，初步判断其地质“年龄”约有14.3亿“岁”。
在李江海教授的办公室，记者惊奇地看到上百块黑烟囱硫化物的矿石标本，其切割面闪烁着金属般的光泽。一块高20厘米、宽10厘米的矿石内，竟保存了6个完整的圆锥状“黑烟囱”和多个黑烟囱倒塌而成的残片。
现代海底“黑烟囱”的示意图。图中可见海底溶液沿着海底裂隙向上喷涌而出，形成蔚为壮观的“冒烟”现象；“黑烟囱”周围繁衍生存着不需要阳光也能够生存的深海微生物。
专家描述道：14亿多年前，华北地区仍是一片汪洋大海，河北兴隆一带正处于大陆裂谷最深的海底上。在海水循环加热后，这些两到三厘米高的“黑烟囱”成为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等地壳内部矿物质喷涌而出的通道，烟囱周围聚集了蓬勃的微生物群落。
“显微镜下，可见从通道中央向外壁有四、五个矿物层，烟囱顶部多被数毫米厚黄铁矿充填，表明‘烟囱’被埋藏时已经熄灭。随着地壳运动造成的海陆变迁，这些黑烟囱辗转出现在今天的华北古大陆上。”李江海说，通过对比上百个现代海底黑烟囱资料和初步的矿物成分鉴定，课题组确定这些矿石就是古海底黑烟囱。
目前，课题组正和英、美等国科学家合作，围绕“黑烟囱”开展微生物化石研究，探索极端条件下的生命活动，以进一步探索地球早期生命起源。（王文韬 李斌） |
