Black Smokers...อะไรเหรอ???

เนื่องจาก ต้องทำรายงานส่งอาจารย์
ก็เลยเอามาลงเป็นความรู้ในนี้ซะด้วยดีกว่า
หลังจากที่ไม่ได้อัพบล็อคมานาน ฮ่าๆๆ



Black smokers คือ ปล่องบนพื้นทะเลที่เกิดจากของไหลร้อน (hydrothermal fluids) ที่ได้รับความร้อนจากกระเปาะแมกมา (magma chamber) ไหลออกมาจากรอยแตกบริเวณพื้นทะเล เข้าปะทะกับน้ำทะเลที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ส่งผลให้เกิดการตกตะกอนที่เป็นกลุ่มแร่ซัลไฟด์ขนาดเล็ก มีสีดำ คล้ายควัน (Black smoke) พบครั้งแรกในปีค.ศ. 1979 โดยยานสำรวจใต้ทะเลลึกชื่อ Alvin ของสหรัฐอเมริกา บริเวณ 21องศาเหนือของ East Pacific Rise โดยทั่วไปแล้วจะเกิดบริเวณสันกลางมหาสมุทร (mid-ocean ridges) และบริเวณ back-arc basin ในส่วนที่เป็นแนวภูเขาไฟใต้ทะเล

โดยทั่วไปแล้ว ปล่องเหล่านี้แบ่งออกเป็นสองชนิดคือ Black Smokers และ White Smokers ซึ่ง Black smokers จะมีอุณหภูมิที่สูงกว่า ให้สารประกอบซัลไฟด์และเหล็กออกมาปริมาณมาก และเกิดเป็นตะกอนคล้ายควันสีดำขึ้น ส่วน White smokers นั้นนอกจากจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าแล้ว ปล่องยังมีขนาดเล็กกว่าอีกด้วย แร่ที่สะสมตัวส่วนใหญ่มีสีขาว จึงไม่เกิดควันสึดำขึ้น ซึ่งปล่องทั้งสองชนิดนี้จะก่อตัวสูงขึ้นได้ระยะหนึ่ง และจะพังทลายลงมาเมื่อสูงเกินไป


รูปแสดงบริเวณที่พบ Black smoke
Source : //www.gly.uga.edu/railsback/1121MOR&Smoker.jpeg



Black smoker ได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก เนื่องจากเป็นบริเวณที่มีการสะสมตัวของแร่ที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจ (ส่วนใหญ่เป็นแร่ที่มีซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบ) และพบสิ่งมีชีวิต รวมไปถึงแบคทีเรียบางชนิดที่ไม่เคยพบที่ใดมาก่อน ซึ่งสามารถดำรงชีวิตได้ด้วยของเหลวที่มีองค์ประกอบทางเคมีที่เข้มข้นที่ไหลออกมาจากปล่องได้

รูปแสดงสิ่งมีชีวิต(ปูเยติและหนอนท่อ)ที่พบบริเวณ Black smokers
Source : //www.ufoarea.com/main_uniquelife.html




รูปแสดงการพัฒนาของ Black Smokers
Source : //www.whoi.edu/oceanus/viewArticle.do?id=2400


การพัฒนาของ Black smokers แบ่งออกเป็นสองขั้นตอนหลัก ดังรูป
Stage 1 ของไหลร้อนที่มีแคลเซียมสูง อุณหภูมิสูง (~350oC) ไหลออกมาจากปล่องเข้าทำปฏิกิริยากับน้ำทะเลอุณหภูมิต่ำ (~2 oC) ที่มีส่วนประกอบของสารประกอบซัลเฟตและแคลเซียมสูง ส่งผลให้เกิดการตกตะกอนของแคลเซียมซัลเฟต (anhydrite) นอกจากนี้ยังมีสารประกอบของโลหะกลุ่มซัลไฟด์และออกไซด์เกิดขึ้นอีกด้วย การตกตะกอนอย่างรวดเร็วนี้ส่งผลให้เกิดควันสีดำขึ้นบริเวณปากปล่อง
Stage 2 เมื่อปล่องมีการสะสมพอกตัวขึ้น ผนังของปล่องจะถูกพอกด้วย anhydrite และเกิดแร่chalcopyrite (copper-iron sulfide) ตกสะสมโดยฉาบอยู่ภายในปล่อง หลังจากนั้นเมื่อของผสมระหว่างน้ำทะเลกับของไหลร้อนไหลผ่านรูพรุนหรือช่องว่างของปล่อง เกิดการไหลวนและแพร่กระจาย (advection and diffusion) ส่งผลให้เกิดการสะสมตัวของ Zinc sulfides, copper-iron sulfide และ iron sulfide ในรูพรุนนั้น ทำให้ปล่องมีรูพรุนลดลงและมีโลหะสะสมมากขึ้น




References
Woods Hole Oceanographic Institution, How to Build a Black Smoker Chimney[Online], available at //www.whoi.edu/oce anus/viewArticle.do?id=2400 [December 1,1998]
Lamont-Doherty Earth Observatry and the Healy team, Glossary[online], available at //www.earthscape.org/rl/hea01/ hea01r.html#a [2001]
Von Damm, K.L., C.M. Parker, R.A. Zierenberg, M.D. Lilley, E.J. Olson, D.A. Clague and J.S. McClain, 2005. The Escanaba Trough, Gorda Ridge hydrothermal system: Temporal stability and subseafloor complexity, p.4971-4984.
National Oceanography Center, Hydrothermal vents[Online], available at //www.noc.soton.ac.uk/chess/education/ edu_htv.php [May 2008]
K.C. Macdonald, Department of Geological Sciences, University of California, Mid-Ocean Ridge[Online], available at //en carta.msn.com/ encyclopedia_761595522/Mid-Ocean_Ridge.html[2008]

Create Date : 23 กันยายน 2551 Last Update : 23 กันยายน 2551 2:30:07 น. Counter : 7393 Pageviews.		1 comments
Share Tweet