2024届高考一轮复习微专题：海底冷泉与热泉

地理微专题：海底冷泉与热泉 （一） 海底冷泉 定义：海底冷泉是指从海床裂缝或孔洞中渗出的低温液体，通常是甲烷、硫化氢等气体或液体。 特征： 温度：冷泉的温度通常接近周围海水的温度，即较低。 化学成分：冷泉富含甲烷、硫化氢和其他有机物。 生态系统：冷泉区域常见特殊的生物群落，如甲烷氧化细菌、硫氧化细菌以及依赖这些微生物为食的多种 无脊椎动物。 地质背景：冷泉通常位于大陆架边缘、海底峡谷和泥火山区域。 （二） 海底热泉 定义：海底热泉是指从海床裂缝中喷出的高温液体，主要是由地下岩浆加热的海水。 特征： 温度：热泉的温度可以达到350°C甚至更高。 化学成分：热泉富含矿物质，如铁、锌、铜和硫化物。 生态系统：热泉区域也存在独特的生物群落，包括嗜极生物（如嗜热细菌）和依赖这些微生物为食的大型 无脊椎动物，如管虫和巨型蛤蜊。 地质背景：热泉通常位于洋中脊、板块边界和火山活动区。 （三） 共同与不同 共同点 极端环境适应性生物群落：无论是冷泉还是热泉，都有特殊适应性的生物群落，这些生物能够在极端条件 下存活。 地质活动相关性：两者都与地质活动密切相关，如板块运动和火山活动。 不同点 温度差异：冷泉温度较低，而热泉温度极高。 化学成分差异：冷泉主要含有甲烷和硫化氢，而热泉则富含各种矿物质。 形成机制不同：冷泉主要通过沉积物中气体渗出形成，而热泉则是由地下岩浆加热的海水喷出。 （四） 例题 1 . 学科网（北京）股份有限公司 龟山岛主要由安山岩（岩石疏松多孔）构成，形似浮龟，“龟首”处有海底热泉，经年不断冒出硫 磺气，“龟尾”上的卵石很难稳定固定在一个方向上，如一条会摆动的尾巴。下图为“龟山岛位置示意 图和景观图”。据此完成下面小题。 【小题1】龟山岛的成因是( ) A ．海水沉积，地壳抬升 B ．生长边界，岩浆冷凝 C ．消亡边界，火山喷发 D ．挤压碰撞，岩层断裂 【小题2】影响神龟“摆尾”的主要因素是( ) ①潮流运动②风化作用③季风环流④重力作用 A . ①② B . ①③ C . ②③ D . ③④ 【答案】 【小题1】C 【小题2】B 【解析】 【小题1】 根据材料信息和图示信息可知，龟山岛主要由安山岩构成，安山岩为喷出型岩浆岩，龟山岛 地处台湾岛东北，地处太平洋板块和亚欧板块消亡边界，地壳活跃，多火山活动，火山喷 发，形成火山岛，C正确，ABD错误。所以选C。 【小题2】 根据材料信息可知，“龟尾”上的卵石会发生摆动，受潮流运动的影响，海水流向会发生变 化，导致卵石随水流发生位移，①正确；风化作用是卵石的物质来源，但不是摆动的动力条 件，②错误；该地受季风影响显著，季风导致海水流向发生季节性差异，使得卵石发生位 移，③正确；重力作用不会导致卵石发生摆动，④错误。①③组合正确，所以选B。 学科网（北京）股份有限公司 ( 【点睛】 岩浆岩又称火成岩，是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石，有明显 的矿物晶 体颗粒或气孔，约占地壳总体积的65%，总质量的95%。 ) 2 . 2015年 ，自然资源部在我国南海深海海底发现了海底“冷泉 ” ，此次发现为我国科学家研究海 底可燃冰、冷泉生物演化提供了重要依据和实验平台。世界海底“冷泉”主要集中在断层和裂隙较发育 的陆地沿海海底地区。 【小题1】科学家称海底“冷泉”为深海底部的“生命绿洲”，有利于“冷泉”周围生命生长的条件是 ( ) A ．寒冷高压环境 B ．氧气含量充足 C ．丰富的有机质 D ．光合作用显著 【小题2】世界海底“冷泉”分布最广泛的地区为( ) A ．南半球沿海地区 B ．北半球沿海地区 C ．南极大陆架地区 D ．大西洋中脊附近 ( 【答案】 【小题1】C 【小题2】B 【解析】 【小题1】 结合所学知识，海底冷泉主要集中于断层和裂隙较发育的陆地沿海海底地区，该地 区为周围 生命生长，提供了丰富的有机物质，促进海底生物在此集聚，C正确；高冷高压环 境不利于 生物生长，排除A；海洋海底地区氧气含量少，光合作用弱，排 除BD。故选C。 【小题2】 结合材料信息可知，全世界海底冷泉主要集中在断层和裂隙较发育的陆地沿海海底 地区，南 半球陆地面积较小，北半球陆地面积比较大，大多分布在北半球陆地沿海地区 ，B正确，排 除ACD。故选B。 【点睛】 海底冷泉的温度与周围海水温度相近,约2～4℃。冷泉活动区域一般都是海底生 命极度活跃 的地方,和热液生态系统并称为“深海绿洲”。 ) 3 . 阅读图文资料，完成下列要求。 甲烷是一种非常强的温室气体。冷泉区域喷涌的流体中甲烷 (CHS)含量高达99.5% ，并伴有大量的 天然气水合物和丰富的冷泉生物群落（如下图）。天然气水合物由甲烷和水分子在低温、高压环境下形 成的类冰状固态物质，天然气或者海底之下的水合物分解释放的甲烷和甲烷氧化产生的二氧化碳，沿着 裂隙向上运移和排放形成冷泉。 (1)说明海底冷泉的形成条件。 (2)从海——气相互作用角度，分析海底甲烷的释放导致海水中二氧化碳增多的原因。 (3)简述海底冷泉研究对国家安全的影响。 【答案】 (1)海底沉积物具有充足的天然气水合物供给；温度压力变化使天然气水合物分解、氧化为气 体；裂隙发育，为气体运移提供通道。 (2)进入大气中的甲烷加剧全球变暖，导致海水表层温度升高；海水表层温度升高，会抑制海 水的上下对流，不利于海水中二氧化碳外溢。 (3)寻找海底天然气水合物的标志，利于维护国家能源安全；为研究全球气候变暖提供线索， 利于遏制全球气候变暖；是研究地球深部生物圈的窗口，利于维护生物多样性，维持生态系 统稳定性。 【解析】 【分析】 本题考查自然地理环境的整体性原理，海-气相互作用，资源开发与国家安全等相关知识， 考查学生获取与解读地理信息，调动与运用地理知识，描述和阐述地理原理的能力，培养学 生区域认知，综合思维，人地协调观等学科核心素养。 【详解】 （1）注意材料信息“天然气或者海底之下的水合物分解释放的甲烷和甲烷氧化产生的二氧 化碳，沿着裂隙向上运移和排放形成冷泉”。所以首先需要有天然气水合物，在海底沉积层 中要有充足的天然水合物供给。其次，天然气或海底之下的水合物要分解释放，而分解释放 ( 的原因可能是温度和压力的变化，所以形成条件之二是温度压 力变化使天然气水合物分解氧 化成气体。最后，分解氧化的气体要沿裂隙向上运移和排放，才能形成冷泉，所以形 成条件 之三是要有裂隙发育，为气体的运移提供通道。 （2）根据材料可知，甲烷是一种非常强的 温室气体，海底甲烷释放进入大气中，其温室效 应显著，加剧全球变暖，从而使得海洋表层的温度升高，而海洋表层的温度升高，使得 海水 呈现下冷上热的稳定状态，会抑制海水的上下对流，从而不利于海中二氧化碳的外溢， 最终 导致海水中二氧化碳含量增多。 （3）国家安全主要包括政治安全、军事安全、社会安全、资源安全、环境与生态安全、经 济安全、文化安全、科技安全等。根据材料可知，冷泉区域喷涌的流体中甲烷 含量高达 99.5%，并且带有大量的天然气水合物和丰富的冷泉生物群落。 所以通过研究冷泉，有利于 寻找海底天然气水合物，从而分解出天然气资源，为我国提供能源，保障我国的能 源安全。 冷泉区域喷涌的流体中甲烷含量高，而甲烷是非常强的温室气体，通过研究 冷泉，为研究全 球气候变暖提供线索，有利于遏制全球气候变暖。冷泉区域喷涌还含有丰富的 冷泉生物群 落，通过研究海底冷泉，从而找到研究地球深部生物圈的窗口，有利于维护生物多样 性，维 持生态系统的稳定，保障国家生态安全。 ) $$