深海平原

坡度小于1∶1000的深海底部平原

深海平原（abyssal plain）坡度小于1∶1000的深海底部。大洋盆地的重要组成单元。常位于大陆隆和深海丘陵之间，水深3000～6000米，大型的可延伸几百至几千千米。覆盖着较厚的沉积层，沉积物都是浊流自大陆边缘搬运来的。它自大陆隆外缘向洋内伸展，表面可以被深海谷所切割，且沿着向大洋中脊的方向，沉积层逐渐减薄直至过渡到深海丘陵。

简介

深海平原为大洋深处平缓的海床，是地球上最平坦与最少被开发的地段。其通常位于3000至6000米的深处，位于大陆架与大洋中脊之间，延展数百公里宽。其起伏通常很小，每公里相差为10~100厘米。深海平原大概覆盖了海洋面积的40%，在大西洋分布是最多。深海平原的形成主要是由于地层深处的硅镁带被上涌的地幔所带上地面，在大洋中脊形成新的海洋地壳。新的地壳由玄武岩组成，并起伏不平。随后它逐渐被大量的沉积所覆盖，其中大陆坡上粗粒沉淀的滑塌所造成浊流（turbidity-current）有可能通过海谷抵达深海并沉积为下粗上细的砂层，含有陆地上的粘土颗粒和浮游生物的残骸（如多孔虫）。除此此外还有持续的海洋生物沉淀所形成的均匀沉积层。其形成互层，累计成平均为1000公里厚的深海平原沉积。在一些深海平原区域富藏的锰结核是铁和镍、钴、铜等金属的富结体，可能为未来矿产的来源。深海底部坡度小于1:1000的平坦区域，为大洋盆地的重要组成单元，地球表面的最平坦部分。最早（1947年）在北大西洋深海底发现了这种地形。

深海中也有如同陆地平原一样的地貌，这就是深海平原。深海平原一般位于水深3000米到6000米的海底。它的面积较大，一般可以延伸几千平方千米。深海平原的表面光华而平整。有的深海平原向一定方向微微倾斜，有的则有地位的起伏。深海平原上有厚厚的沉积层。沉积层将原来复杂的原始地貌掩盖起来。制造深海平原的沉积物主要来自大陆架，并且被海流沿斜坡向下搬运到地势低洼的地方。深海平原大多位于陆地物质不断供应的地带。

在1947年以前，人们对深海平原的认识还很肤浅，甚至没有深海平原的定义。直到1947年地质学家考察大西洋大洋中脊时，人们才发现了深海平原。1948年，瑞典深海平原考察队对印度洋中的深海平原作了较为详尽的调查，并且绘制了海图。从此，人们陆续考察了各大洋中的深海平原，有关深海平原的研究不断广泛而深入的展开。

深海平原在世界各大洋中均有分布。大西洋是深海平原分布最多的海洋。因为大西洋的陆源沉积物特别丰富，而且大西洋的边缘没有海沟阻隔，所以为深海平原的形成，提供了最有利的条件。相反的，太平洋因周围有许多海沟，所以太平洋的深海平原就十分少见。仅在太平洋东北部有所分布。

地理分布

深海平原是大洋深处平缓的海床，是地球上最平坦和最少被开发的地段。它们通常位于3000至6000米的深处，位于大陆架和大洋中脊之间，延展数百公里宽。它们的起伏通常很小，每公里相差10~100厘米。深海平原大约覆盖了海洋面积的40%，在大西洋分布最多。深海平原在各大洋都有发现，但以陆源物质供应充分且无边缘海沟拦截的大西洋最为多见。太平洋的周缘海沟广布，浊流沉积难以越过海沟到达大洋盆地，故太平洋中深海平原分布有限，主要见于东缘无海沟的东北太平洋海盆。深海平原也见于地中海、墨西哥湾、加勒比海及西太平洋边缘海（如南海深海盆）。

形成原因

深海平原的形成主要是由于地层深处的硅镁带被上涌的地幔带上地面，在大洋中脊形成新的海洋地壳。这新的地壳由玄武岩组成，并起伏不平。随后它逐渐被大量的沉积物所覆盖，其中大陆坡上粗粒沉淀的滑塌所造成的浊流（turbidity-current）可能通过海谷抵达深海并沉积为下粗上细的砂层，含有陆地上的粘土颗粒以及浮游生物的残骸（如多孔虫）。此外还有持续的海洋生物沉淀所形成的均匀沉积层。它们形成互层，累计成平均1000公里厚的深海平原沉积。在某些深海平原区域富藏的锰结核是铁、镍、钴、铜等金属的富结体，可能是未来矿产的来源。

地形特征

又称深海盆地。大洋盆地中特别平坦的部分。底部坡度为1/1000～1/10000。地壳厚度6～8公里左右，属大洋型地壳。盆地中平均堆积厚度为1公里。沉积物来源于大陆架，由浊流通过大陆坡堆积于大洋盆地中最低部位。1947年对中大西洋海岭调查，首次运用水下声纳装置进行海底连续测深，发现了深海平原。1948年瑞典深海考察队用同样技术在印度洋中也发现深海平原。以后在其它大洋中也陆续发现。深海平原最常见于大陆隆的向海一侧，终止于深海丘陵的向陆一侧。在有海槽存在的地方，如中、南美洲的西海岸，常有槽底深海平原存在，而在海槽向海一侧，缺乏深海平原。深海平原也可突然终止于有深海隙（abyssal gap）出现的地方。在大洋岛屿或群岛岸外的深海平原也称为群岛平原（archipelagic plain）。中国南海中部深海平原，纵长1500公里，最宽处825公里，地形自西北向东南微倾，平原北部水深3400米，向南部增至4200米，平均坡度0°10′～0°14′，北部地形更平坦，平均坡度仅0°04′～0°05′。

地质特征

南海深海平原有众多的海山、海丘分布，相对高差1000m以上的高大海山即有18座，并对其中14座主要海山予以命名，海山和海丘的排列方向具有明显的规律性，有北东向线状海山和链状海山、东西向链状海山或海丘、南北向链状海山或海丘和北西向链状海山或海丘，海山、海丘的排列方向明显受南海板块构造运动控制，高差悬殊的海山和海丘系由玄武岩浆沿海盆断裂构造线上溢发而成。

地震探测和深海钻探资料表明，深海平原覆有较厚的沉积层，它实际上是不规则的原始地形（如深海丘陵）被大量沉积物铺盖而成的。其中浊流携来的沉积物在塑造深海平原中起重要作用，浊流带来的陆源砂、粉砂常与远洋沉积交互成层。当浊流沿大陆边缘海底峡谷注入开阔深海底时，坡度减缓，流速降低，其所携泥砂物质便逐渐沉积下来。因此，深海平原大多位于陆源物质供应不中断的地带，自大陆隆外缘向洋内伸展。深海平原表面可以被海底峡谷外延的深海谷所切割。深海平原向大洋中脊方向，随着沉积层减薄而逐渐过渡为深海丘陵。

自然资源

虽然大海覆盖了地球表面三分之二的面积，但是绝大部分深海对于人类来讲还是未知的处女地，对于漫长时间以来它的环境是如何变迁的，仍存在着无数的未解之谜。圣迭戈加利福尼亚大学的斯柯里普斯海洋学研究所的科学家正在研究一门新的学科，他们经过14年的研究，揭示出深海所发生的显著变化。该研究所的Henry Ruhl和该所海洋生物研究部的生物学家Kenneth L. Smith于7月23日发表在《科学》杂志上的文章中表明，在大洋表面所发生的气候变化，正对在海面以下2.5英里生活的体积大一些的动物群落产生影响。

众所周知，像厄尔尼诺和拉尼娜这样的重要气候变化事件会产生区域性和局地性的影响，但是Ruhl和Smith的研究显示这样的变化也会延伸至深海——这个地球上最为遥远的环境。

虽然现代大洋深处的海水几百年以来从来不和上层水相混合，但是，海面以上的气候变化依然对洋底的底栖物种的爆发与繁荣生长起到推动的作用。Ruhl说：“大型的动物，就像你站在海底的时候能够看见的那种，会像在浅水或者陆地环境生活的动物一样受到气候的影响。”

以上是从一项对加利福尼亚沿岸的海参、海蛇尾和其他活动的洋底生物所进行的长达14年的研究得出的结论。该研究是由Henry Ruhl主持进行的，他和Smith在《科学》杂志上指出：“将海水的表面与海水的底部联系起来的是已经死亡的浮游生物和其他的一些生物碎片，它们在海水中缓慢下沉，为生活在海洋深处的其他生物提供了食物。”正是这些食物，将海面25英里以下的一些特定生物种类的丰度的变化，与当时发生的厄尔尼诺和拉尼娜等气候现象联系了起来。

Smith的研究小组从1989年起，已经开始对距加利福尼亚中部海岸的Point Conception以西大约136英里的北太平洋东部的区域进行研究。他们在一个被称为“M站位”的地方——一个相对无偏差灵敏点，安置了研究设备。这个站位已经成为全世界范围内，研究时序最长的站位之一。每四个月，研究者们都要对这些设备进行检查，并收集一些沉入大洋深处的颗粒样品。为了检测一些大型的、活动的“居民”，研究小组沿着洋底布设了一条水下摄像测线。

他们所使用的设备中一个关键的部件是一种安装在“雪橇”上的摄像机，它可以在大洋底部移动。一旦将它从船上放入水中，这台设备将用大概两个半小时的时间到达2.5英里深度的目的地。在考察的航程中，科学家也通过使用一种小型动物捕捉网来寻找和观测那些在相片中出现的不同的动物。水下照相机每五秒钟照一张相。一小时的照相时间带给科学家们的将是数周的分析和研究。48张这样的相片组成一个样条（一个样条将穿过大约1英里的距离）来进行分析。

在研究者前往“M站位”的许多次考察的行程中，他们都是在斯克里普斯考察船“新地平线”号上工作。每个航次都是以向西北方向驶离圣迭戈的30小时的航程开始的，共行驶300英里。研究者一般在“M站位”停留一周或更长的时间，以完成必要的找回、维护和装配设备等不同的工作。

Smith说：“在这些站位进行长时间的研究是非常重要的，因为如果你仅仅对其进行一次研究的话，就无法预测将要发生什么情况。如果你发现在占全球比例如此之大的范围内发生类似这样的变化，你就应该对它格外小心。”

1999年，Smith和同事Ronald Kaufmann指出生活在洋底的动物正在经历一个长时间的食物短缺期。新的研究表明食物供给已经开始增长，并且气候、食物供给和洋底大型动物的丰度是联系在一起的。

《科学》杂志上刊出的论文指出在1997至1998年的厄尔尼诺和拉尼娜事件之前和之后，10种最主要的可移动动物的群落结构有非常明显的对比。作为此项研究的一部分，他们对洋底的动物进行了调查，包括深海海参、海胆和海蛇尾。

海洋科学家们已经对一年又一年海洋表面的气候和深海生命之间可能存在的关系进行过讨论。但是，英国南安普敦海洋研究中心的Andrew Gooday解释说：“在现代大洋中，很少有实际的例证。”

Gooday说：“曾经有过一个变化的范例，如果你回到30年前，人们的观点是大洋深处的洋底是非常稳定的。”然而，20世纪70年代，生物学家发现了一些证据，它们证明即便是生活在非常深的环境下的生物，它们的繁殖也是与海洋表面的气候有关联的。Gooday说，已经有证据表明深海的一些生物群落正发生着长期的变化，“像是一个更为动态的环境。”

Ruhl和Smith对不同丰度的常见物种、从海水表面飘向深海的食物，以及表面的气候之间的关系进行了观测。他们发现，食物的丰度确实在发生变化，它们发生在表面水随厄尔尼诺现象发生变化的高峰后6至11个月的时间。而物种的丰度的变化，则又滞后了几个月。

一些物种，像Scotoplanes globosa海参，在1997年至1999年的厄尔尼诺和拉尼娜现象发生之前，仅在摄像调查中出现过很小的数目，但是在2001年到2002年之间，这个物种呈现爆发的趋势。与之相对，与此种海参有亲缘关系的Peniagone vitrea，在此项研究的早期具有很高的丰度，然而其数量却在厄尔尼诺现象过后急剧减少。

虽然在14年中，由于食物供应短缺，一些动物的数量下降了，但仍有其他的一些种类在这样的条件下旺盛地生长着。其原因很有可能是因为这些动物在这个食物短缺的时期中拥有竞争优势。

此发现与其他为数不多的长期深海研究站位的发现中的一项相吻合，此站位位于东北大西洋的Porcupine深海平原，南安普敦中心曾在此进行研究。Gooday说，在那儿，另一种不同的海参——Amperimarosea，其爆发式增长，与从海水上层飘落下来的食物的营养性质密切相关。

“大洋是人类的一种食物资源，但也是人类的一个倾废场。”Smith说，“对我们来说，了解人类的活动如何影响深海是非常重要的。

南海深海平原

南海深海平原来有众多的海山、海丘分布，相对高差在1000m以上的高大海山即有18座，并对其中14座主要海山给以命名，海山与海丘的排列方向具有明显的规律性，有北东向线状海山与链状海山、东西向链状海山或海丘、南北向链状海山或海丘与北西向链状海山或海丘，海山与海丘的排列方向明显受南海板块构造运动控制，高差悬殊的海山和海丘系由玄武岩浆沿海盆断裂构造线上溢发而形成。

其它地区

其它地区的深海平原：

恩德比深海平原

环绕南极洲大陆的四大深海平原之一。

哈特拉斯深海平原

位于美国南部与百慕达之间北美大陆棚的东面。

哥伦比亚深海平原

构成加勒比海中南部海底的海底平原，为哥伦比亚海盆最深和最平坦部分。

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