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上海交通大学:《海洋世界探秘》教学资源(课堂讲稿)深海冷泉与热液(肖湘)

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上游充通大¥ Shanghai Jiao Tong University 深海冷泉与热液 上海交通大学生命科技学院 肖湘 201年4月

Shanghai Jiao Tong University 深海冷泉与热液 2011年4月 上海交通大学 生命科技学院 肖 湘

上游充通大¥ Shanghai Jiao Tong University 魔鬼三角洲 Atlontic Ocean 百慕大三角(英语:Bermuda Triangle,又称魔鬼三角或丧命地狱, Bermuda M Triangle 有时又称百慕大三角洲;但此区域并 不是三角洲地形,且不合语源),位 于北大西洋的马尾藻海,是由英属百 Canbbeas Seu 慕大群岛、美属波多黎各及美国佛罗 里达州南端所形成的三角区海域,据 称经常发生超自然现象及违反物理定 律的事件,面积约390万平方公里 (150万平方英里)

Shanghai Jiao Tong University 魔鬼三角洲 百慕大三角(英语:Bermuda Triangle,又称魔鬼三角或丧命地狱, 有时又称百慕大三角洲;但此区域并 不是三角洲地形,且不合语源),位 于北大西洋的马尾藻海,是由英属百 慕大群岛、美属波多黎各及美国佛罗 里达州南端所形成的三角区海域,据 称经常发生超自然现象及违反物理定 律的事件,面积约390万平方公里 (150万平方英里)

THE TR钟NGLE 各家观点 ()磁场说。2)黑洞说。 (3)次声说。(4纠水桥说。 (5)晴空湍流说。 A SCI FI CHANNEL ORIGINAL MINISERIES SaF (6)可燃冰说。 英国地质学家,利兹大学的克雷奈尔教授认为:造成百慕 大海域经常出现沉船或坠机事件的元凶是可燃冰.大量的 气泡上升到水面,使海水密度降低,失去原来所具有的浮 力。恰逢此时经过这里的船只,就会像石头一样沉入海底。 CCTV.COM 如果此时正好有飞机经过,当诏气遇到灼热的飞机发动机, 无疑会立即燃烧爆炸,荡然无存

Shanghai Jiao Tong University 各家观点 (l)磁场说。 (2)黑洞说。 (3)次声说。 (4)水桥说。 (5)晴空湍流说。 (6)可燃冰说。 英国地质学家,利兹大学的克雷奈尔教授认为:造成百慕 大海域经常出现沉船或坠机事件的元凶是可燃冰…大量的 气泡上升到水面,使海水密度降低,失去原来所具有的浮 力。恰逢此时经过这里的船只,就会像石头一样沉入海底。 如果此时正好有飞机经过,当沼气遇到灼热的飞机发动机, 无疑会立即燃烧爆炸,荡然无存

上海通大学 Shanghai Jiao Tong University 地球科学:生物大灭绝-甲烷篇 美国西北大学的科学家Gregory Ryskin认为 二亿五千万年前的大灭绝(二迭纪与三迭纪 界面)可能是原本溶解在海中的甲烷释出爆 炸所造成。 高浓度的含甲烷水层只要受到扰动(可能 是陨石撞击、地震、海底火山喷发或是海水 的温差对流),都会使得水层接近水面。当 水层越接近水面、水压越降低,气体的溶解 度也随之下降,大量甲烷瞬间被释放出来。 除了迅速增加的气体体积造成整个海水翻腾 ,若空气中的甲烷浓度超过5%,还可能进 一步引发燎原大火。Ryskin表示海洋很容易 蓄积足以产生一万倍于世界现有核武爆发能 量的甲烷,一旦启动,这将带来一场生物浩 劫。 二叠纪的植物模拟图

Shanghai Jiao Tong University 地球科学:生物大灭绝-甲烷篇 美国西北大学的科学家Gregory Ryskin认为 二亿五千万年前的大灭绝(二迭纪与三迭纪 界面)可能是原本溶解在海中的甲烷释出爆 炸所造成。 高浓度的含甲烷水层只要受到扰动(可能 是陨石撞击、地震、海底火山喷发或是海水 的温差对流),都会使得水层接近水面。当 水层越接近水面、水压越降低,气体的溶解 度也随之下降,大量甲烷瞬间被释放出来。 除了迅速增加的气体体积造成整个海水翻腾 ,若空气中的甲烷浓度超过5%,还可能进 一步引发燎原大火。Ryskin表示海洋很容易 蓄积足以产生一万倍于世界现有核武爆发能 量的甲烷,一旦启动,这将带来一场生物浩 劫。 二叠纪的植物模拟图

h 上游充通大¥ Shanghai Jiao Tong University 甲烷水合物深海新能源? 可燃冰将成为21世纪极具潜力的洁净新能源。 百度2007 洲润 Chinanews.com

Shanghai Jiao Tong University 甲烷水合物 深海新能源? 可燃冰将成为21世纪极具潜力的洁净新能源 。 百度 2007

上游充通大¥ Shanghai Jiao Tong University I what is gas hydrate? √结晶固体; √结构类似于冰,看起来也像冰,是可以燃烧 的冰; 成分:水和气体(气体可以是CO2,CH4,C2H6, Ar,等);气体分子填充水分子组成的孔隙 (cage) 一 般分子式:M(H2O)n;或MnH2O,其中M可 以是CO2,CH4,C2H6,Ar,等。 甲烷水合物:CH4(H2O)n,或CH4nH2O 其中n≈5.75

Shanghai Jiao Tong University I what is gas hydrate? √ 结晶固体; √ 结构类似于冰,看起来也像冰,是可以燃烧 的冰; 成分:水和气体(气体可以是CO2 , CH4 , C2H6 , Ar, 等); 气体分子填充水分子组成的孔隙 (cage) 一般分子式:M·(H2O)n ; 或 M·nH2O, 其中M可 以是CO2 , CH4 , C2H6 , Ar, 等。 甲烷水合物:CH4·(H2O)n , 或 CH4·nH2O 其中 n ≈ 5.75

小孔隙 中孔隙 大孔隙 20个水分子组成 的十二面体的孔 24个水分子组成 隙(12个5边形 的孔隙(12个5 的面,表示为: 边形的面,两 28个水分子组成 512) 个6边形的面,表 的孔隙(51264) 示为:51262)

20个水分子组成 的十二面体的孔 隙(12个5边形 的面,表示为: 5 12) 24个水分子组成 的孔隙(12个 5 边形的面, 两 个6边形的面,表 示为:5 126 2) 28个水分子组成 的孔隙 (5 126 4) 小孔隙 中孔隙 大孔隙

上游充通大¥ Shanghai Jiao Tong University 三种结构 结构I(Structure):气体分子充入小和中的孔隙 结构l(Structure):小和大的孔隙 结构H(Structure H):小孔隙(512),和另外两种孔隙(中: 435663:大:51268) 甲烷分子小,可进入小孔隙,因此甲烷水合物的主要结构是结 构丨。大分子如丙烷的存在会增加结构Ⅱ的稳定性

Shanghai Jiao Tong University 三种结构 结构 I (Structure I):气体分子充入小和中的孔隙 结构 II (Structure II):小和大的孔隙 结构 H (Structure H):小孔隙(512),和另外两种孔隙(中: 4 35 66 3;大:5 126 8) 甲烷分子小,可进入小孔隙,因此甲烷水合物的主要结构是结 构 I。大分子如丙烷的存在会增加结构 II 的稳定性

Gas molecules Water molecules

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上游充通大学 Shanghai Jiao Tong University Background Structure 1m3 Hydrate 164m3 CH4×5.7H2O Methane 中0000→

Shanghai Jiao Tong University 164 m3 Methane 1m3 Hydrate CH4 × 5.7 H2O Structure Background

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