地球上有数不胜数的高山、草原、沙漠、湖河和山林，还有浩瀚而深不可测的海洋，但是迄今为止人类对地球的 探索 程度远远不够，特别是提起深海，更是陌生，很多人印象中那是高压、漆黑、寂静、寒冷、环境恶劣的荒凉之地，生命在其中根本难以生存。

但是，近年来随着 科技 的发展，人类探测器也深入到了万米之深的马里亚纳海沟，而在这样的深海竟也有了神奇的发现，与人类固有印象不同，那里竟充满了生命力，这又是怎么回事？让我们打开西瓜视频，搜索西瓜视频创作人【科学时光机】跟随创作人的视角，一探究竟！

马里亚纳海沟成型于6000万年，位于太平洋西部，马里亚纳群岛东，是太平洋板块和亚欧板块相互碰撞的结果，因为太平洋板块岩石密度大，位置低，便俯冲到亚欧板块下面，板块进入地幔后逐渐熔化消失，在碰撞的地方就会形成海沟。

它虽名为海沟，地形却并非一溜的“海底深渊”，而是远近高低各不同，呈弧形分布，与我们的想象迥异。其大部分水深达8000米，最深处为11034米，是世界上的最深点，按照等比例换算的话足以淹没地球最高峰8844.43米的喜马拉雅山脉。迄今而至，世界上很多人都登顶过珠穆朗玛峰，但是却没有人能够深入马里亚纳海沟最深处。

但是，人类攀登上过高峰，也飞上过太空，当然也想要挑战深海，对于马里亚纳海沟的 探索 ，人类从来都没有放弃过。

1960年，美国海军“的里雅斯特”号潜浅器潜入海沟10916米的记录，发现这里处处都被黑暗笼罩，而且水压巨大，根本没有生物能在这里生存；2014年，科学家再一次深入 探索 马里亚纳海沟，意外在8145米的深处发现了一种鱼类。随着 探索 的深入，人们总结出了一张马里亚纳海沟的生命图：

相比起普通人类能活动的水下1-3米，水下100米内是巨型章鱼、鲸鲨、虎鲸的活动范围，水下500米内是蓝鲸、巨螯蟹、皇带鱼的下潜深度；水下1200米内是大白鲨、大王乌贼的生存区域，而到了水下2000米，生存有深海黑龙鱼，再往下深潜还有抹香鲸2200米、深海鮟鱇鱼4500米，马里亚纳狮子鱼8076米……

那再往下还有生命存在吗？要知道海拔8843.43米的世界最高峰珠穆朗玛峰上可是生命绝迹。

答案当然是肯定的，这就是海洋的神奇之处。在马里亚纳海沟水下10600米，生存有一种神奇的单细胞生物“巨型阿米巴虫”。而到了水下10994米，这一马里亚纳海沟最深处，拥有大约1100个地表大气压，如果人在其中，那是一种如同数万人踩在你身上的感觉，想象一下那恐怖画面就会令人不寒而栗，因此也更加佩服大自然造物之神奇，那些生存其中的生物之神秘。更多详细请打开西瓜视频，搜索西瓜视频创作人【科学时光机】观看完整视频！

生存环境恶劣的马里亚纳海沟在我们印象中本该是地球上最不适宜居住的地方之一，然而，不知何故，马里亚纳海沟不仅有着蓬勃的生物族群，而且还形成了自己独特的生态系统。

众所周知，海洋100米下就是无光无声的世界，而1000米以下鱼类越来越少，但到了4000米以下似乎“阴极阳生”，我们不仅在4000米深度的马里亚纳海沟发现了抹香鲸，还在其中发现了新型水螅水母、紫色海参、深海琵琶鱼、闪闪发光的鱼类、巨型阿米巴虫甚至是美丽的珊瑚林等等，它们在深海那能压扁坦克的恐怖水压中游弋自如，正常生存。要知道这样的深度，水压之恐怖甚至能压扁坦克，人若深入其中，会被挤成齑粉，可却有鱼类能在这里生存，简直让人难以置信！

究其原因，深海生物有一种共同点，那就是它们体内细胞膜中一般含有大量的不饱和脂肪，有助于保持能量的流动性，防止细胞膜破裂。

此外，每一种深海生物也有自己的“保命之道”。

以生存在水下8000米的狮子鱼为例，它体型虽小，只有我们巴掌大，却拥有较大、宽、翼状的鳍，头不大，眼睛小，还有像鳗鱼一样的尾巴和扇形脸，而它和其他鱼类不同的地方在于其骨骼非常薄，并且身体柔软，鱼皮部分不是鱼肉，而是一层薄薄的膜，这样就使得狮子鱼体内生理组织充满水分，能够保持内外压力的平衡，这就是其生存于水下8000米的“保命之道”。

值得一提的是，人类在马里亚纳海沟水下10000米的地方还发现了一些本不应该存在其中的东西，比如塑料垃圾，这说明人类的活动对大自然的破坏越来越严重，研究降解塑料，以减少海洋塑料污染是当务之急了。

海底瀑布是怎样形成的？

海沟是太平洋型大陆边缘。沿着岛弧和大陆海岸山脉外侧延伸分布的狭长深海洼地就是海沟。它多为弧形和直线形，分布在大洋边缘，与岛弧或大陆相邻。海沟是一种颇为壮观的海底地貌，长数百至5900公里，宽为40～120公里，水深多为6000～11000米。马里亚纳海沟深达11521米，为世界上最深的海沟，有人曾比喻说，把珠穆朗玛峰放进去，也不会露出水面。

绝大部分海沟呈不对称的“V”字形横剖面，洋侧坡（又称外壁）较缓，陆侧坡（又称内壁）较陡；沟坡上部较缓，下部较陡。平均坡度5～7°，例外的是，汤加海沟有的沟坡达45°。海沟斜坡地形十分复杂，切割较为强烈，有很多峡谷、台阶、堤坝和洼地等。沟底可被沉积物充填成相对较窄的平底，沉积物多属红粘土、硅质沉积，也有来自相邻大陆或岛弧的浊流沉积、滑塌沉积。厚度通常在1公里以下。海沟与洋盆之间，经常有随着海沟走向延伸的宽缓海底高地，高出洋盆底部200～500米，称为外缘隆起。海沟始终与板块俯冲的倾斜震源带伴生。板块的俯冲带动洋底下倾、陷落，从而地球上最低的地方——海沟就形成了。

海洋的沉积作用

丹麦海峡海底瀑布具有控制不同地区的海洋的水温及含盐度的奇妙作用。

正像一个平底锅中水的环流那样，如果平底锅一端被加热，而另一端却是冷的，那么冷端的凉水将迅速沉到锅底并向热端扩散。若锅底出现了“海底山脉”或“山脊”，大量冷水将聚积在山脊背后，最终冷水溢出形成瀑布。

由于海底瀑布倾下的冷水会与较热的水混合并很快扩散，这样就能促使北极海区低温、含盐量大的海水向赤道附近的暖区流动。

此外，根据海洋学者在大西洋的考察，近年来还发现了其他一些海底大瀑布，它们是：冰岛法罗瀑布、巴西深海平原瀑布、南设得兰群岛瀑布和直布罗陀海峡瀑布等。

人们早在100多年前就指出在有限的海洋区域的巨大深度上有着规模宏大的海底瀑布。

20世纪60年代以后，由于出现了电子仪器，才得以对这种世界奇观的存在进行核实。

科学考察发现，海底瀑布是海水对流的直接结果，大块流体运动驱使热量转移。同时，由海底垂直地形引起的海水下降流动。它在维持深海海水的化学成分和水动态平衡中起着决定性作用，并且影响着世界气候变化和生物生长。

海底瀑布

地球表面的地形有哪些？

海洋是地球表面最大的积水盆地，是最终的沉积场所。地壳中的沉积岩和沉积矿产绝大多数是由海洋沉积作用形成的。海洋沉积物主要来源于陆源物质，其中又以河流搬运、海蚀作用及风带来的物质最为主要；其次为海洋源物质，如海洋生物遗体、海洋化学物质等；再次为火山源物质和宇宙物质。

海洋沉积作用在不同的海洋环境中，其沉积作用的方式和沉积物成分各异。

（一）滨海的沉积作用

滨海区临近陆地，海水运动强烈，波浪和潮汐反复作用于滨海的碎屑物质，使其不停地来回滚动，从而使砂、砾石具有良好的磨圆度和分选性。滨海的生物以底栖生物为主，多具硬壳，所以滨海沉积物中常夹有贝壳碎片。因环境特殊，滨海区以碎屑机械沉积为主，动荡的海水不利于化学沉积（只有在潟湖环境中才有）和生物沉积。

滨海区常见的沉积类型有以下几种：

1.海滩沉积

海滩是由沉积物堆积而成的平坦的滨海地带。根据沉积物不同又分为砾滩、沙滩和泥滩。砾滩是由砾石堆积组成的海滩，多分布于山区河流的入海口或基岩海岸附近。砾石的分选性及磨圆度均较好；砾石常定向排列，长轴方向平行海岸，最大扁平面倾向海洋。沙滩是由砂组成的海滩（图4-21①），分布最广。砂粒的分选和磨圆均较好；矿物成分以石英为主，常见锆石、锡石、磁铁矿、金等，并伴有生物贝壳碎片；沙滩表面常具不对称波痕，内部具交错层理。泥滩（又称潮坪）是由粉砂和粘土组成的海滩，多由潮流作用形成。潮坪上的沉积物粒度具有自陆向海由细变粗的趋势；沉积物表面常具有泥裂、波痕、爬痕等现象。

2.沿岸沙堤、沙坝和沙嘴沉积

沿岸沙堤是位于高潮线附近、大致平行海岸的堤状地形。沙堤的形成是波浪横向搬运作用的结果。沙堤一般由砾石、粗砂和贝壳组成，具交错层理。沙坝是离岸有一定距离、大致平行海岸的长条形海底垄岗地形。沙坝的形成与底流的搬运与沉积作用有关。沙坝主要由分选和磨圆均较好的砂所组成；沙坝生长到一定高度后，可以露出水面，称离岸坝（图4-21③）。沙嘴是一端与陆地相连，一端伸入海中的垄岗状地形。它常发育在岸线弯曲的地带或海岛侧方后，主要由沿岸流搬运的砂粒沉积形成。

图4-21 滨海沉积形成的地形示意图

①-沙滩；②-沿岸沙堤；③-离岸坝；④-沙嘴；⑤-连岛沙嘴；⑥-潟湖

3.潟湖沉积

潟湖是因沙坝或沙嘴扩大相连，使之与大海隔离的海湾。海水可以通过涨潮漫过沙嘴进入潟湖，也可由沙嘴的缺口进入。

干旱气候条件下，因陆地淡水注入较少而蒸发量大，潟湖水咸化，且湖水面低于海水面，只有当高潮来临时，海水才能补给潟湖。过量的蒸发使潟湖水的盐度升高，最后导致各种盐类矿物按溶解度大小结晶沉淀。因此，咸化潟湖的沉积物主要有盐类物质和碎屑物质两种类型。

潮湿气候条件下，淡水补给量大于蒸发量，潟湖水淡化，且湖水面高于海水面，湖水出现分层现象，即下层为密度大的咸水，上层为密度小的淡水。因此淡化潟湖仍以碎屑沉积为主，也可形成黄铁矿、菱铁矿等典型的还原矿物。

（二）浅海的沉积作用

浅海地带波浪和潮汐运动比较强烈，能直接影响海底，使海水具有良好的通气条件及稳定的盐度；浅海水较浅，阳光充足，海水温暖，又是大量海洋生物繁殖的地区；浅海接近陆地，可接纳从陆上搬运来的大量碎屑物和溶运物质。因此，浅海是海洋中最主要的沉积区。浅海沉积按沉积作用方式的不同分为机械（碎屑）沉积、化学沉积和生物沉积。

1.浅海的机械沉积

浅海机械沉积的碎屑物主要来源于大陆，部分来自海岸地带。浅海沉积物颗粒比滨海带要细，以沙泥为主，砾石较少。浅海区的机械沉积分异现象明显，由近岸到远岸，依次沉积粗砂-中砂-细砂-粉砂-粘土，表现出平行海岸呈带状分布。近岸带的沉积物以砂为主，具良好的分选性和磨圆度，交错层理和不对称波痕发育，含大量底栖生物化石；远岸带的沉积物以粉砂和粘土为主，分选性好但磨圆度差，具水平层理，波痕不常见，含底栖和浮游生物化石。

2.浅海的化学沉积

浅海化学沉积物主要来自海水溶蚀，河流、地下水从陆地上溶运来的溶解物质和胶体物质。发生沉积的原因是海水的盐度、温度、pH值、Eh值等因素发生变化。化学物质通过过饱和沉淀、胶体电性中和产生凝聚、颗粒吸附和生物浓集等方式发生沉积。

海水中的化学沉积作用是有一定顺序和规律的，表现在溶解物质按溶解度的不同，并受溶液成分、温度、酸碱度等因素的影响而依次沉积，这种现象称为化学沉积分异作用（图4-22）。浅海中常见的化学沉积物，按其溶解度由小到大，其沉积顺序是Fe-Al-Mn-SiO2-P2O5-CaCO3-CaSO4-NaCl-MgCl2。前几种是胶体沉积，后几种为真溶液沉积。呈胶体状态的铁、铝、锰以氧化物或氢氧化物首先沉积下来，可形成鲕状、豆状和肾状结构。我国华北就有这种类型的铝土矿和赤铁矿。按着沉积的是低价铁硅酸盐和铁的碳酸盐，可形成海绿石和菱铁矿等。然后是碳酸盐类沉积，形成分布广泛的石灰岩和白云岩。溶解度最大的碱金属、硫酸盐和卤盐最难沉积，只有在潟湖中才能沉积。

图4-22 化学沉积分异作用模式

3.生物沉积作用

浅海是海洋生物竞相生存的主要场所，生物沉积作用非常显著。生物在其生长过程中不断产生气体、分泌有机质等，可以影响化学沉积作用，其遗体本身也可以构成沉积物。浅海中形成的以生物沉积作用为主的沉积物有：

（1）生物碎屑岩 生物死亡后，它们的骨骼和外壳会在原地集中堆积，也可与沉积物混杂堆积，经成岩作用后形成生物碎屑岩和介壳灰岩。

（2）生物礁 珊瑚、海藻等群体造礁生物在其自身的新陈代谢过程中，分泌的物质可堆积起来，构成形态多姿的礁体，称为生物礁。生物礁中以珊瑚礁最为常见。珊瑚生活在浅海区，现代珊瑚生长条件是：①在温暖的热带海区，水温25℃左右；②水质要清，不能含大量泥沙；③阳光充足，水深小于50m；④盐度正常。在这种环境中，珊瑚虫不断繁殖、生长，形成巨大的珊瑚礁，并可构成海中岛屿。我国西沙、南沙海域就广泛分布着珊瑚礁和珊瑚岛。

（3）有机质沉积 生物软体被分解形成的有机质多分散在其他沉积物中，若被随后沉积物迅速掩埋后，在特定的物理、化学作用下可转化为石油。

（三）半深海及深海的沉积作用

半深海和深海区远离陆地，陆源物质大部分已沉积于滨海和浅海区，只有极少数粒径小于0.005mm的悬浮物进入半深海区，进入深海区的粒径小于0.002mm。半深海和深海区的生物远不及浅海繁盛，但在浅层海水中的藻类、放射虫等低等生物较多。此外，还可有少量的火山喷发物质及浮冰带来的碎屑物质。它们形成的沉积物类型主要有：

1.软泥沉积

软泥是指粒径小于0.005mm、主要由粘土组成的沉积物。按其成分和其中生物碎屑的不同，可进一步分为生物软泥（如抱球虫软泥、硅藻软泥、放射虫软泥等）、红色粘土等。

2.锰结核沉积

锰结核是一种黑褐色、外表呈球形或椭圆形、内部具同心圈层结构的锰、铁氧化物团块。结核大小不一，其直径一般为0.5～25cm，个别达到1m。锰结核中MnO2和Fe2O3的含量分别达到31.7%和24.3%（质量百分比），还含有Cu、Pb、Zn、Co、Ni等30多种元素，其中Mn、Cu、Co、Ni的含量已达到工业品位，其储量可观，具有重要的经济意义。

3.浊流沉积

浊流是典型的重力流。浊流沉积物称为浊积物。浊积物平面上呈扇状分布，成分主要由砂和粘土组成，也有砾石、生物碎屑等，具有递变层理，即由下至上，沉积物粒度由粗变细。

地球表面的地形分为：陆地地形、海底地形。陆地地形包含：平原、高原、山地、丘陵、盆地五种基本类型。平原——海拔一般在200米以下，平坦广阔，海拔低、起伏小、较平坦。（世界上最大的平原是亚马孙平原。）高原——海拔较高，地面平坦或起伏不大，边缘陡峻。山地——海拔较高，峰峦起伏，坡度陡峻。一般海拔在500米以上。丘陵——海拔较低，起伏不大，坡度较缓。盆地——四周高，中间低。海底地形包括：大陆边缘、大洋盆地、大洋中脊。（一）大陆边缘大陆边缘是指大陆与大洋盆地的边界地。包括大陆架、大陆坡、大陆隆以及海沟等海底地貌-构造单元﹐平行于大陆-大洋边界延伸千余至万余公里﹐宽几十至几百公里。它现代分布于各大洋周围﹐在地质历史时期中分布在古大陆与已经消失的古大洋之间的边界地带。大陆边缘可分为被动大陆边缘和活动大陆边缘。（二）大洋盆地大洋盆地位于大洋中脊两侧，向外与大陆边缘相接。它是洋壳从洋脊向外迁移过程中形成的。这里构造运动相对平静，岩浆活动微弱，缺少地震活动。其中主要地貌类型有：l．海岭海岭是大洋盆地内部大型正地形的总称。其成因类型有火山海岭、断裂海岭和陆壳海台等。2．深海平原大洋盆地中被海岭分隔开的低地，又称海盆。平均水深5000~6000米，其原始状态为大约300米起伏的丘陵地形，主要是化学沉积和生物沉积，速率较慢，约0.2厘米/千年。3．海沟海沟在构造上是岩石圈板块相撞的产物。洋底一侧的洋壳以一定角度向大陆边缘一侧陆壳下面俯冲，在俯冲带位置上形成了海沟。与岛弧伴生，主要分布在太平洋周围。（三）大洋中脊（洋脊）大洋中脊是洋底的重要地形，是地球上最长的海底山脉，全长约80000公里。在大西洋、太平洋、印度洋均有分布，并相互连通。其上水深约3000~4000米。洋脊的地形较为复杂，由两列平行脊峰和中间的洋脊裂谷构成，并被一系列横向转换断层切断成不连续的段落。洋脊裂谷是地慢物质上涌地方，是地球上规模最大的新生代玄武岩岩浆喷发溢流活动带，是新洋壳形成地带，伴有频繁的浅源地震。当地幔物质上涌时，洋脊顶部受拉张而形成纵向的洋脊裂谷。同时，岩浆溢出，新洋壳不断地在中脊顶部形成，并不断向两侧扩展，因而离洋脊越远，洋底年龄越老。洋脊上缺乏深海沉积物，保存了熔岩溢流、火山喷发及转换断层所造成的原始地形。

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