最深海底還有泥巴嗎,泥巴被壓成了什么?
最深海底壓強有多大?
地球上最深的地方就是馬里亞納海溝了,深度達11034米(斐查茲海淵),把世界最高峰珠穆朗瑪峰都能淹沒。根據(jù)常識一般水深下降十米就會增加一個大氣壓強,那么在馬里亞納海溝底部的壓強可以達到大約1100個大氣壓強(110Mpa),這個位置相當于在1平方厘米的面積上,需要承受1.1噸的重量,但是為什么海底還有稀松的軟泥哪?繼續(xù)來看!
海泥成分與結(jié)構(gòu)
一般沉積在海底的物質(zhì)來自于很多方面,包括 陸源物質(zhì) 也就是從海岸線上帶來的剝蝕產(chǎn)物,再通過洋流等帶到深海; 生物物質(zhì) 包括海洋生物殘骸 、 火山灰、火山泥與火山巖的碎屑等; 化學物質(zhì) 主要是經(jīng)過了復雜的理化作用生成的碳酸鹽等。
不同海域不同深度的環(huán)境不同,也導致了海泥的疏松程度、顆粒大小的不同。這種沉積物雖然在海底受著非常大的壓力,但是由于其疏松的結(jié)構(gòu)加上微小的顆粒,海水是壓不實它們的。
大家看過一些紀錄片都可能知道,有的疏松海泥中甚至藏著一些魚類伺機而動等待過路的獵物。
深海 探索 已經(jīng)在超過8000米的深海發(fā)現(xiàn)新的魚類,它們之所以能承受高壓主要也是因為身體“疏松”的緣故,身體里也充滿液體使內(nèi)外壓力盡量趨于一致,身體軀干就可以少承受一些壓力。
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深海地的泥巴還是泥巴,和陸地上的泥巴沒什么兩樣。
海水每下降10米,壓力增加一個大氣壓。 世界上最深的海溝是馬里納亞海溝,深度達11034米,底部壓力高達1103個大氣壓。如此“巨壓”,按理說應(yīng)該會把沉入底部的一切東西壓扁。也確實是這樣,對于那些內(nèi)部是空心的物體來說,其承受的壓力就是這么大,比如一個燈泡,在這個海底直接就會被壓碎!但是,如果是一個空瓶子,那么就不會被壓碎!為什么呢?
答案很簡單,因為空瓶子是敞口的,海水可以進入內(nèi)部,這樣瓶子內(nèi)外壓力平衡,瓶壁兩側(cè)承受的壓力大小一樣,所以壓不碎瓶子。有人說,瓶壁可以承受如此巨壓嗎?答案當然是可以,瓶子壁由二氧化硅組成,想要把二氧化硅分子壓的相互再靠近一點,1103個大氣壓還不夠看!要知道,分子之間的斥力是隨著巨力縮小而急劇增大的,除非像地球內(nèi)核處的壓力,才有可能使得瓶壁明顯收縮,發(fā)生形變而碎裂!
對于海底的泥巴也是一樣,海底的泥巴成分也是二氧化硅,只不過泥巴是顆粒物,很細小。這點壓力根本無法使得泥巴產(chǎn)生明顯的形變,所以海底泥巴和陸地泥巴一樣,沒啥變化。
當然了,如果是壓力巨大無比,就和地心哪里的壓力似的,那么這些泥巴歲不至于壓的發(fā)生核聚變,但體積會明顯縮小,密度有所增大。如果形狀不規(guī)則,受力不均勻,可能會碎裂或者再次結(jié)晶為其它形狀。就像給于碳巨大壓力,其可以結(jié)晶為金剛石一樣。
答:深海的泥叫做深海沉積,主要是生物殘骸和非生物沉積物組成,泥土大多松軟細膩。
地球上洋海的最深處,是太平洋西部的馬里亞納海溝,有11034米深,水壓高達1060多個大氣壓,相當于每平方厘米承受1.2噸的重量。
可能有人會想,海底有如此大的壓強,那么海底的泥會不會被壓得很緊?
這個理解是不對的,深海水壓的確很高,但是海底泥土卻是松軟的;組成泥土的物質(zhì)成分非常復雜,有生物死亡后殘骸的分解物,還有火山灰、礦物沉積、宇宙塵埃等等。
這些物質(zhì)的分子層面,并沒有鋼鐵的原子結(jié)構(gòu)那樣致密,于是深海的水分子可以輕松浸入泥土中,使得泥土內(nèi)外壓強始終保持一致;所以海底泥土并不會被水壓壓緊,深海動物也可以輕松鉆入泥土當中,來躲避天敵的捕食。
海洋面積占了地球面積的71%,每年有數(shù)千噸宇宙塵埃落入地球,這些塵埃有的源自于恒星的輻射粒子,有的來自于超新星爆炸后的殘余物,其中含有大量的重金屬元素,比如鈾、釷、金、銀、鉛等等。
這些物質(zhì)絕大部分會流入海洋之中,由于比重較大,這些物質(zhì)會逐漸沉積于海底,保存在深海軟泥中;經(jīng)過數(shù)億年的積累,深海軟泥成了一種特殊的礦產(chǎn)資源,不過開采難度也是非常大的。
每年都有大量的物質(zhì)沉積在海底,那些在底部的泥土,會越壓越緊密,上百萬年后就會形成沉積巖;如果其中含有大量的動植物殘骸,經(jīng)過上億年的演化,還有可能形成煤、石油等化石燃料。
最深海底還有泥巴嗎,泥巴被壓成了什么?
這是一個非常能迷惑人的問題,畢竟泥巴那么松軟,而在最深的海底有高達1000多個大氣壓,甚至我們鋪路用的壓路機都遠遠達不到這個壓力,那么能否想象一下,在馬里亞納的海溝底部是不是比柏油路還要平實?會有可能是這樣嗎?
最深的海溝底部照片,但事實上即使在馬里亞納海溝底部仍然還存在的軟泥巴,唯一的區(qū)別是這些海底沉積物的礦物粒徑、含水量、孔隙系統(tǒng)等與陸地沉積物還是能區(qū)分出來的,但用軟泥巴這個名詞大意上并沒有多少區(qū)別,簡單的一句話就是,該是泥巴它還是泥巴!
這是因為在一個開放式的物體內(nèi)外壓力是平衡的,只要水壓沒有超過這種物質(zhì)抗壓強度,那么這種物質(zhì)即可在水底基本保持形狀不變(當然您可以可計算下一個杯子在馬里亞納海溝底部的形變程度),但有一點可以肯定是一個開口杯子是不會被壓裂的!
而海底的泥巴成分主要是二氧化硅,其顆粒抗壓強度是極高的,并且海水可以滲入其周圍,因此這些顆粒所受到的壓力是平衡的,只要這個水壓沒有超過這些顆粒的極限抗壓,這些泥巴將會在海底繼續(xù)存在,當然海底壓力不夠,但地球內(nèi)部壓力足夠,在極限高壓下,物質(zhì)會變成另一種心形態(tài),別的物質(zhì)變化形容起來不太明顯,但碳在地球內(nèi)部形成鉆石這個過程大家還是比較熟悉的!
這是壓力改變物質(zhì)形態(tài)的典型代表,當然地球上的壓力還不足以使物質(zhì)聚合形成另一種物質(zhì),因為這不但需要足夠的壓力,還需要有夠高的溫度,比如恒星內(nèi)核即可達到,比如太陽,它每時每刻都在不停的將氫元素生產(chǎn)成氦元素,再從氦元素生產(chǎn)成碳氧元素,不過以太陽的能力,到碳氧就無法繼續(xù)下去了,未來它將形成一顆碳氧白矮星!
最深的海底當然也會有泥巴,如果泥巴都沒有的話,那你來說說海底有的是什么?在水深超過2000米的海底有一些松散的沉積物,這就是深海沉積。
深海沉積物主要是生物作用和化學作用的產(chǎn)物,還包括陸地上、火山甚至是來自宇宙中的物質(zhì)。不同的沉積物,其分布也不同,鈣質(zhì)軟泥覆蓋的大洋面積約為45.6%,硅質(zhì)軟泥,覆蓋大洋面積約為10.9%。除此之外,深海沉積物還有褐黏土、自生沉積物、火山沉積物、濁流沉積物、冰川沉積物以及風成沉積物等等。
學過初中物理的人可能知道,在很深的海底,水壓大得可怕,就好比如水深一萬米以下的地方,壓強達到了100MPa,這個壓強意味著每一立方厘米面積所受的水壓力約為1噸!如果你在水深一萬米以下的地方把你的腳從潛水器中伸出去的話,那么你的腳一瞬間就會粉碎,想想真是可怕。壓強真的大,按道理說就算是沙子那也得被壓碎吧,事實還真不是這樣。
水壓雖然大得可怕,但是能不能將一個物體壓碎,不是單純看壓強多大,而是看壓強差有多大。事實上,在很深的海底,石頭都是可以存在的,而石頭之所以沒有被壓碎那是因為石頭可以浸水,一旦浸水之后,石頭內(nèi)外的水壓強就相同了,石頭當然碎不了。我們生活在大氣中,而大氣也是有壓力的,這個壓力大概為100KPa(不同海拔大氣壓不同),這也不是一個小數(shù)字,這相當于水深10米以下的水壓強。假如一個成年人的體表面積為2平方米的話,那么他受到的大氣壓約為20噸!
按理說人體怎么可能承受得住這么大的壓力呢?原因在于人體內(nèi)部也有大氣,內(nèi)外大氣壓強差不大,所以人體不會被大氣壓壓碎。在海洋底部,泥巴還是泥巴,石頭還是石頭,但是如果一個空心的鐵球,扔到了海底,可不一定不碎。海底的泥巴,不會被壓碎,當然也不可能很緊,泥巴不會被壓成一個致密的板塊,反而很松散。
其實不僅是泥巴,深海底部還有生物存在呢?比如說一些深海魚類,這些魚類按道理說不應(yīng)該在這么深的海底生存的吧,但是它們體內(nèi)的壓強也是足夠大,和體外的水壓強差不大。魚類還會時不時鉆到泥巴里面。深海沉積物的沉積速率是很慢的,一般為0.1~10厘米/千年,鈣質(zhì)沉積物的沉積速率相對快,約為1~4厘米/千年;硅質(zhì)物質(zhì)的沉積速率為0.1~2厘米/千年;深海黏土的沉積速率最低,小于0.1~0.4厘米/千年。
可能有人會不信,如果經(jīng)過實驗?zāi)隙〞嘈诺模还芏嗝瓷畹乃鸢甘且粯拥摹>拖袢顺孙w機在高空經(jīng)過高壓帶,壓的耳膜難受,但是人在地面就正常了,那么大氣壓強為什么在地面會比空間小呢?其實水深了也是一樣的原理所在。如果誰能回答正確這個問題,他肯定是一個合格的天文科學家了。
海底當然有泥巴,這個泥巴有個專業(yè)名詞叫深海沉積!至于這些深海泥巴會被壓縮嗎?我們來好好討論下。
在前面的幾個回答中,我們說過浮力的問題,也就是一顆實心鐵球是否會被壓扁的問題!實心鐵球當然不會被壓扁,因為鐵球的密度足夠大,足夠堅硬。但是泥巴卻很軟是不是就意味著泥巴會被壓縮的很厲害嗎?
如果仔細看《人與自然》的朋友會發(fā)現(xiàn)海底并沒有那么堅硬,因為許多生物會藏在泥中躲避或捕食獵物。答案很明顯海底的泥巴并不會被壓縮的很堅硬。
為什么呢?其實道理很簡單,泥并不是非常致密的,它不像其它物質(zhì)一樣,水難以混入其中。正是因為淤泥內(nèi)部充滿了海水,所以根本就不會再被壓縮!有人說海底的巖石是淤泥被壓縮的證據(jù),其實并不是海底巖石的形成是因為長時間的堆積理化作用形成的。
海底自然是有淤泥的,但淤泥由于結(jié)構(gòu)疏松,內(nèi)部充滿了水,海洋水壓再大也無法將淤泥壓扁,但經(jīng)過長時間的理化作用,海底淤泥可形成巖石。
淤泥指的是在靜水和緩慢的流水環(huán)境中沉積并含有機質(zhì)的細粒土,是由上層水體中的細微成分如粉塵顆粒、有機物殘渣等懸浮物沉淀結(jié)合在一起形成的。海洋中由于海水很深,而地球生命種類很多,從淺海到深海不同的海水深度處都有不同的生物,它們死后的殘渣一部分被魚類等生物消耗,未被消耗的部分就沉入海底。同時河水中也會攜帶大量的有機或者無機懸浮物,還有風出來的細微粉塵物質(zhì)、火山灰等,進入海洋后也會有部分沉降到海底,和有機物殘渣逐漸堆積在引起形成淤泥。
通過淤泥形成的過程也可以知道,淤泥內(nèi)部是多孔隙、較為疏松的,呈明顯的棉絮狀,顆粒間有絲狀物相連成網(wǎng)絡(luò)狀,因此可以起到一定的過濾作用,同時由于這樣的結(jié)構(gòu)特點,內(nèi)部也會充滿水,水壓水不會出現(xiàn)什么結(jié)果,所以淤泥受壓的部分其實是組成淤泥的細微顆粒,在深海強大的壓力下,淤泥的細微組成成分的結(jié)構(gòu)會稍微變化,但畢竟它們太細了,兩側(cè)海水形成的壓力差很小,也就不會有太大的變化。淤泥中由于富含有機物,可以成為某些海底食腐動物的食物來源。
淤泥不斷地堆積,底部的越來越“瓷實”,經(jīng)過復雜的理化反應(yīng),最后可形成巖石,但由于本身就是在高壓環(huán)境中形成的巖石,且貼和海水流動,難以再被海水壓力壓縮。
子非魚,安知魚之樂,咱們是地面上,人家在深海自然有人家存在的方法,深海處當然有松軟的泥巴,當然也有軟體動物,人家祖祖輩輩生存在那里,自然生來就適應(yīng)。
你所不知道的,一個標準大氣壓數(shù)值是100kPa,這相當于在你的肌膚上每平方厘米的面積都承受著一公斤力,乍一看,天吶!豈不是要被壓死,咱們不生活的好好的嗎,隨便的走動跑步都沒問題。
深海處10000米深相當于1000個大氣壓,相當于每平方厘米的面積要承受約1噸重的力,咱們?nèi)祟惖侥抢锟隙ㄊ菚粔罕獾模窃旧嬖谀抢锏纳锞筒灰粯恿耍鼈儍?nèi)外壓強平衡,這就是它們存在的環(huán)境。
深海處的泥巴不僅沒有被擠壓的相當硬,反而還很松軟,大家不要想當然的理解為水壓就是壓縮作用了,由于深海沉積物是比較松散的,物質(zhì)間的孔隙比較大,水可以充斥其中,這樣都是水了,沒有壓力差了,也就沒法壓了。
個人的淺見,你們有什么要補充說明的嘛?
最深海底的泥巴會被壓成什么樣子?這個問題和“破鏡重圓”有些相似,雖然泥巴在最深的海底,卻和我們的常識是一樣的。
柔軟的泥巴主要成分是固體,是很多固體組成的小顆粒。把這些小顆粒壓在一起,小顆粒還是小顆粒。這就像在生活中,把杯子摔碎了,除非用上了結(jié)合劑,單靠壓力不可能把碎片粘接到一起。
破鏡不能重圓是一種普遍的自然現(xiàn)象,這和海水的壓力沒有關(guān)系。不過,我們把碎片緊緊壓在一起的時候,碎片之間會有巨大的摩擦力,不松開壓力,仿佛碎片還是一個整體。
海底的泥巴在本質(zhì)上還是泥巴,但是海水的壓力已經(jīng)讓泥巴顆粒之間產(chǎn)生了巨大的摩擦力,它不會像陸地上的泥巴一樣松軟,更接近固體。
不過,這是暫時性的,只要時間足夠長,固體也能表現(xiàn)出液體的性質(zhì),泥巴中還有天然的結(jié)合劑。在巨大的海水壓力下,海底的泥巴在數(shù)百萬后會真正的粘結(jié)在一起,成為新的巖石。
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