不噴巖漿噴泥漿，這些火山是要鬧哪樣？

孫美靜 劉杰

2011 年，一位攝影師在俄羅斯庫頁島的開闊地上空拍到了一只巨大無比的“眼睛”，它一眨不眨地凝望著天空，甚至連眼球中呈放射狀分布的“血絲”都清晰可見。

由于這只“ 眼睛” 過于逼真， 甚至有人將它稱為“地球之眼”，但它的真身份其實是一座泥火山（mudvolcano）。顧名思義，就是會噴泥漿的火山。不同于我們熟知的噴巖漿的火山，泥火山的噴發(fā)物不具高溫又十分“溫和”，由黏土、角礫巖、地層水等組成，還帶著甲烷、二氧化碳和硫化物等氣體。

泥火山有時孤立分布，有時成群出現(xiàn)，它們的直徑從幾米到幾十米不等，少數(shù)地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了百米量級甚至千米量級的泥火山，噴發(fā)周期也從幾年到幾十年不等。泥火山外部形態(tài)多樣，或是頂部上凸呈圓錐形，或是頂部平坦狀如泥餅，抑或是頂部下塌如同蛋撻。通過衛(wèi)星遙感等技術(shù)，人們可以將它們千變?nèi)f化的形貌盡收眼底。

泥火山的形成主要有兩種方式。一種是地層異常超壓：由于地層沉積速度明顯超過流體排出速度，填充在巖石孔隙的水不能及時排出，漸漸形成了很強的壓力。當?shù)貙訅毫ν黄粕戏綆r層壓力時，泥漿就會沿著斷層和破碎帶上升，最后噴涌而出。另一種是構(gòu)造成因：比如橫向地質(zhì)構(gòu)造擠壓造成泥底辟（可以認為是“青年時期”的泥火山），泥底辟出露地表（或海底）形成泥火山。

不僅陸地上有泥火山，它們在海底還有“孿生兄弟”——海底泥火山。由于隱藏在海底，它們顯得較為神秘。這些海底泥火山也被稱為海底泥丘、泥拱，常呈圓丘狀凸起于海底。海底泥火山在里海、黑海和我國南海等多處海域均有分布。想要揭開它們神秘的面紗，則需要借助海底攝影、多波束測深系統(tǒng)和高分辨率地震勘探等高科技。

泥火山蘊藏的寶貴資源

在常規(guī)油氣勘探早期，人們常將泥火山作為尋找油氣田的重要線索。如我國南海鶯歌海盆地油氣田就是通過泥火山逸散到海面的油氣泡發(fā)現(xiàn)的。隨著石油資源的日趨枯竭和能源消費升級，尋找高效率且清潔的能源迫在眉睫。

天然氣水合物（俗稱“可燃冰”）作為可替代石油的戰(zhàn)略性能源，近年來廣受關(guān)注。在泥底辟和泥火山發(fā)育地區(qū)，如墨西哥灣、黑海、地中海海嶺和鄂霍次克海等地，常可見甲烷泄露到海水中形成的羽狀氣泡流，標志了具有豐富的天然氣水合物資源。

2017年，我國在南海神狐海域成功實施海域天然氣水合物試驗性開采，實現(xiàn)歷史性突破。將繼美國引領(lǐng)頁巖氣革命之后，推動整個世界能源利用格局的改變。

天然氣水合物的動態(tài)成藏過程受到泥底辟的發(fā)育階段的影響。研究者認為神狐海域的天然氣水合物礦藏與泥底辟構(gòu)造關(guān)系密切，泥底辟既能為天然氣水合物提供充分的氣源物質(zhì)，同時又能促使地層溫度場改變，進而影響水合物成藏穩(wěn)定性。

海底泥火山的奇特居民

深海泥火山還是了解地球上生物群落的一個新窗口。海底泥火山噴發(fā)物中富含大量甲烷或硫化物，為周圍的化能自養(yǎng)微生物提供充足的能量。這些微生物構(gòu)成了食物鏈的第一環(huán)，為初級消費者提供食物。在這個生命綠洲的四周還生存著大型的蠕蟲、蚌類、蟹類等。因而即使在冰冷缺氧的深海環(huán)境，深海泥火山周圍也是一片生機盎然。

這些豐富的生物資源具有光明的應(yīng)用前景和研究價值。以海底泥火山生態(tài)系統(tǒng)中的甲烷氧化古生菌為例，它們能夠?qū)淄檫M行分解。這些“吃”甲烷的古生菌不僅代謝甲烷的能力強，而且可以在極端環(huán)境下生存。因此，科學家提出了通過大規(guī)模培養(yǎng)分解甲烷的細菌，然后將它們投放到兩極冰蓋下，減輕全球變暖的設(shè)想。另外，泥火山復雜的生物群落中，可能蘊藏大量未知生物，是寶貴的基因資源。

據(jù)美國《國家地理》雜志報道，葡萄牙阿維羅大學的阿那·希拉里奧和同事們在加迪斯灣的海底泥火山中發(fā)現(xiàn)了20 種新物種，其中有一種微型蟲子以甲烷為食，外形非常奇特，很像希臘神話中長著蛇發(fā)的女妖。

泥火山作為一種奇特的自然景觀和地質(zhì)現(xiàn)象，就好像地球上的“百寶箱”，不但擁有豐富的油氣資源，還滋養(yǎng)了種類繁多的神奇生物。在不少旅游勝地，如美國的黃石公園、阿塞拜疆巴庫地區(qū)、西西里島地區(qū)，以及我國新疆烏蘇市，泥火山已然成了一道獨特的風景，給世界游客留下了深刻的印象，讓人們不禁感嘆“造物者之無盡藏也”。