深淵平原
深海地板上的深處是一個深處的平原，通常在3,000至6,000米（9,800英尺至19,700英尺）之間發現。在大陸升起的腳和大海山脊的腳之間，深淵平原覆蓋了地球表面的50％以上。它們是地球上最平坦，最平穩，最不受歡迎的地區之一。深淵平原是海洋盆地的關鍵地質元素（其他元素是抬高的中山山脊和側翼的深淵山丘）。
深淵平原的創造是海底散佈（板塊構造）和下海殼的融化的結果。岩漿從軟弱圈（上地幔的一層）上升起，當這種玄武岩材料到達中山脊的表面時，它形成了新的海洋殼，通過散佈海底，它會不斷地向側向拉。深淵平原是由最初由細粒度的沉積物（主要是粘土和淤泥）覆蓋的海洋殼表面不均勻的。這種沉積物中的大部分是由從海底峽谷沿著大陸邊緣轉移到更深水中的濁流沉積的。其餘的主要由上層沉積物組成。金屬結節在平原的某些區域很常見，包括錳，鐵，鎳，鈷和銅在內的金屬濃度不同。由於材料下降並分解，也有碳，氮，磷和矽的數量。
據信，據信，由於其大小的一部分，因此被認為是生物多樣性的主要水庫。他們還對海洋碳循環，碳酸鈣的溶解和大氣CO 2濃度產生了重大影響，該濃度在一百到一千年的時間範圍內。深淵生態系統的結構受到食物向海底的通量速率和沈降材料的組成的強烈影響。諸如氣候變化，捕魚習慣和海洋施肥等因素對舒適區的初級生產模式產生了重大影響。動物從貧民區吸收溶解的氧氣。在深淵平原上溶解的氧氣大量溶解了很久以前融化的極地地區。由於氧氣的稀缺性，深淵平原對於在上面富含氧氣的水中繁盛的生物而言是無與倫比的。深海珊瑚礁主要在3,000米的深處發現，並在深淵和哈達爾區深處。
直到1940年代後期，深淵平原才被認為是海底的獨特生理特徵，直到最近，還沒有系統地研究。它們在沉積記錄中保存不佳，因為它們往往會被俯衝過程所消耗。由於黑暗和水壓可能達到大氣壓力的750倍（76兆帕），因此無法很好地探索深淵平原。
海洋區
海洋可以概念化為區域，具體取決於深度以及存在或不存在陽光。海洋中幾乎所有生命形式都取決於浮游植物和其他海洋植物的光合作用活動，以將二氧化碳轉化為有機碳，這是有機物的基本基礎。光合作用反過來需要陽光的能量來驅動產生有機碳的化學反應。
水柱的地層最接近海洋表面（海平面）稱為光學區。光學區可以細分為兩個不同的垂直區域。光學區域的最上部有足夠的光支持浮游植物和植物的光合作用，被稱為舒適區（也稱為表皮區或表面區）。光學區的下部的光強度不足以光合作用，稱為吞嚥區（吞嚥困難含義在希臘語中“光線不佳”）。吞嚥困難區也稱為中質區域或暮光區。它的最低邊界是在12°C（54°F）的熱級線上，在熱帶地區通常位於200至1,000米之間。
舒適區有點任意地定義為從表面延伸到深度，而光強度約為表面陽光輻照度的0.1-1％，具體取決於季節，緯度和水濁度程度。在最清晰的海水中，舒適區可能延伸到約150米的深度，或者很少達到200米。溶解的物質和固體顆粒吸收和散射光，在沿海區域，這些物質的高濃度會導致光隨深度快速衰減。在這樣的區域，舒適區可能只有幾十米或更短的時間。光強度大大低於表面輻照度的1％，從舒適區的底部延伸到約1,000米。從光學區域的底部延伸到海床是過時的，這是一個永久黑暗的區域。
由於海洋的平均深度約為4,300米，因此光學區僅佔海洋總體積的一小部分。但是，由於其光合作用的能力，光學區具有所有海洋區域中最大的生物多樣性和生物量。海洋中幾乎所有的主要產量都發生在這裡。居住在格式區域的生命形式通常能夠通過水柱向上移動進入光學區域進行進食。否則，它們必須依靠從上面下沉的材料，或找到其他能量和營養來源，例如在水熱通風孔附近發現的化學合成古細菌和冷滲水中。
基於深度和溫度，可以將過濾區域細分為三個不同的垂直區域。首先是浴區，從1,000米的深度延伸到3,000米，隨著深度的增加，水溫從12°C（54°F）降低到4°C（39°F）。接下來是深淵區，從3,000米的深度延伸到6,000米。最後一個區域包括深海溝，被稱為Hadal區域。這是最深的海洋區，從6,000米的深度延伸到大約11,034米，在瑪麗安娜溝的底部，這是地球上最深的一點。深淵平原通常位於深淵區，深度為3,000至6,000米。
下表說明了海洋地區的分類：
| 區 | 子區（通用名稱） | 區域深度 | 水溫 | 評論 |
|---|---|---|---|---|
| 光分子 | 舒適（表現區域） | 0–200米 | 高度可變 | |
| 失真（中端地區或暮光區） | 200–1,000米 | 4°C或39°F - 高度可變 | ||
| 格言 | 貝亞爾 | 1,000–3,000米 | 4–12°C或39–54°F | |
| 深淵 | 3,000–6,000米 | 0–4°C或32–39°F | 水溫可能高達464°C（867°F），靠近水熱通風孔 | |
| 哈達爾 | 低於6,000米 | 1–2.5°C或34–36°F | 由於絕熱加熱，環境水溫升高到4000米以下 |
形成
形成深淵平原基岩的海洋外殼是通過稱為減壓熔化的過程在海洋山脊（一種不同的邊界）中不斷創建的。固體地幔的羽流相關解壓縮融化負責創建夏威夷群島等海洋島嶼以及中山脊的海殼。這種現像也是洪水盆地和海洋高原（兩種大型火成岩省）的最常見解釋。當上地幔在中山脊下方移動時部分融化成岩漿時，就會發生減壓熔化。然後，這種上升的岩漿通過傳導和熱對流來冷卻和凝固，形成新的海洋殼。當地幔被添加到構造板的生長邊緣時，會發生積聚，通常與海底擴散有關。因此，海洋殼的年齡是距中山脊的距離的函數。最年輕的海殼位於海洋中部的山脊上，它逐漸變老，涼爽且濃密，因為它是從中山山脊向外遷移的，這是該過程的一部分，稱為“地幔對流” 。
岩石圈佔據了動態層上的岩石圈，分為許多在相反的板塊邊界處創建和消耗的許多構造板。形成海洋殼和構造板，並在海洋中部山脊分開。深淵山是通過延伸海洋岩石圈形成的。海洋岩石圈的消耗或破壞發生在海洋溝渠（一種收斂邊界，也稱為破壞性板塊邊界），這是一種稱為俯衝的過程。在兩個不同板的海洋岩石圈平板相遇的地方發現了海洋溝，而密度（較舊的）平板開始降回地幔。在板塊的消耗邊緣（海洋溝渠）上，海洋岩石圈已熱收縮以變得相當緻密，並且在俯衝過程中自身下沉。俯衝過程消耗了較舊的海洋岩石圈，因此海洋殼很少有2億多年的歷史。一再創造和破壞海洋殼的循環的總體過程被稱為超大陸週期，首先是加拿大地球物理學家和地質學家約翰·圖佐·威爾遜（John Tuzo Wilson）提出的。
新的海洋殼，最接近海洋山脊，主要是玄武岩層的淺層，並具有堅固的地形。該地形的粗糙度是中山脊擴散（擴散速率）的速度的函數。擴散率的幅度差異很大。快速擴張的山脊的典型值大於100 mm/yr，而緩慢的山脊通常小於20 mm/yr。研究表明，擴散速度越慢，新的海洋殼的粗糙越越粗糙，反之亦然。人們認為這種現像是由於形成新的海洋外殼時在海洋中部山脊上的斷層所致。這些遍布海洋殼的斷層以及它們邊界的深淵丘陵，是地球表面上最常見的構造和地形特徵。海底蔓延的過程有助於解釋板塊構造理論中大陸漂移的概念。
成熟的深淵平原的扁平外觀是由於最初由細粒度的沉積物（主要是粘土和淤泥）覆蓋了這種最初不均勻的海洋外皮表面。這種沉積物中的大部分是由從海底峽谷沿著大陸邊緣傳播到深水的濁流中沉積的。其餘的沉積物包括主要是灰塵（粘土顆粒），從陸地吹到海中，以及從海洋上層下沉的小型海洋動植物的殘留物，被稱為骨膜沉積物。偏遠地區的沉積物總沉積率估計為每千年兩到三厘米。在太平洋中，被沉積物覆蓋的深淵平原比在其他主要的海盆中不太常見，因為濁流的沉積物被困在與太平洋接壤的海洋溝中。
深海通常被深海覆蓋，但是在彌賽亞鹽度危機的部分地區，地中海大部分地區的深層淺灘平原被暴露在空氣中，因為一個空的深熱鹽水鋪水槽。
發現
英國皇家海軍調查船HMS Challenger的具有里程碑意義的科學探險（1872年12月至1876年5月）產生了大量的測深數據，隨後的研究人員已經確認了很多。在挑戰者探險過程中獲得的測深數據使科學家能夠繪製地圖，該圖提供了某些主要海底地形特徵的粗略輪廓，例如大陸架子的邊緣和中大西洋山脊。這組不連續的數據點是通過通過從船到海床降低長線來吸收聲音的簡單技術來獲得的。
挑戰者探險隊之後是1879 - 1881年的珍妮特探險隊，由美國海軍中尉喬治·華盛頓·德隆（George Washington Delong）領導。該團隊越過Chukchi Sea航行，並記錄了氣象和天文數據，除了採用海床的聲音。該船於1879年9月被困在弗拉格島附近的冰袋中，並於1881年6月被粉碎並沉沒。
Jeannette探險之後是1893 - 1896年的北極探險隊，挪威探險家Nansen登上了弗拉姆，這證明了北極海洋是一個深海盆地，不受歐亞大陸北部任何重要土地的任何重要土地。
從1916年開始，加拿大的物理學家羅伯特·威廉·博伊爾（Robert William Boyle ）和反海藥檢測調查委員會（ ASDIC ）的其他科學家進行了研究，最終導致了聲納技術的發展。開發了聲音的聲音設備，可以比發聲線更快地操作，從而使德國流星探險隊在德國研究船Meteor （1925-27）上進行了頻繁的聲音，以在東西方面進行頻繁的聲音。這些技術產生的地圖顯示了主要的大西洋盆地，但是這些早期儀器的深度精度不足以揭示平坦的無特色深處平原。
隨著技術的改善，深度，緯度和經度的測量變得更加精確，並且有可能收集或多或少連續的數據點集。這使研究人員能夠在海底的大面積區域繪製準確而詳細的地圖。 1947年夏天，使用連續記錄的tolstoy＆ewing錄製了托爾斯泰和尤因，以識別和描述第一個深淵平原。這個平原在紐芬蘭南部，現在被稱為Sohm Abyssal平原。隨後，在所有海洋中發現了許多其他例子。
挑戰者深處是地球所有海洋中最深入的點。它位於瑪麗安娜群島集團附近的瑪麗安娜溝的南端。大蕭條以HMS Challenger的名字命名，其研究人員於1875年3月23日在225車站進行了深度錄音。報告的深度為4,475 fathoms （8184米），基於兩種獨立的聲音。 2009年6月1日， Simrad EM120 Multibeam Sonar測深系統的挑戰者的聲納映射在R/V KILO MOANA上，表示最大深度為10971米（6.82英里）。聲納系統使用相位和振幅底部檢測，精度高於水深的0.2％（這是該深度約22米的誤差）。
地形特徵
水熱通風孔
水熱通風孔是蝙蝠，深淵和哈達爾區域中發現的一個罕見但重要的地形特徵。與這些深度約2°C的環境水溫相反，在60°C至464°C高至464°C的溫度下，從這些通風口中出現水。由於在這些深度處的高氣壓高，因此在這種溫度下，水可能以其液態形式或作為超臨界流體存在。
在218個氣氛的氣壓下，水的臨界點為375°C。在3,000米的深度，海水的氣壓超過300個大氣（因為鹽水比淡水濃縮）。在這個深度和壓力下，海水在407°C的溫度下變得超臨界（請參閱圖像）。然而，在這個深度時鹽度的增加使水更接近其臨界點。因此，從某些熱液通風口，黑人吸煙者和海底火山中最熱的部分出現的水可以是一種超臨界液體，在氣體和液體的液體之間具有物理特性。
姊妹峰（無舒適的海灣水熱場，4°48's 12°22'，高程-2996 m），蝦農場和墨菲斯托（紅獅水熱場，4°48'S 12°23'W，海拔- 3047 m ），是在升天島附近的中大西洋山脊上的黑人吸煙者類別的三個水熱通風孔。自從2002年地震震撼了該地區以來，他們被認為一直處於活動狀態。已經觀察到這些通風孔排出相位分離的蒸氣型流體。在2008年，在其中一種通風孔之一記錄了高達407°C的持續出口溫度，峰值記錄的溫度高達464°C。這些熱力學條件超過了海水的臨界點，是迄今為止從海底記錄的最高溫度。這是第一個據報導的直接岩漿- 慢速山地山脊上的水熱相互作用的證據。排氣煙囪的初始階段始於礦物硬石石的沉積。然後，銅，鐵和鋅的硫化物在煙囪間隙中沉澱，使其在隨著時間的流動過程中降低。每天記錄了每天30厘米（1英尺）的排氣增長。[11] 2007年4月對斐濟海岸深海通風孔的探索發現，這些通風孔是溶解鐵的重要來源（請參閱鐵循環）。
深海中的熱液通風孔通常沿著海山山脊形成，例如東太平洋上升和中大西洋山脊。在這些位置，有兩個構造板的分歧並形成了新的地殼。
冷滲
在深淵和哈達爾區域中發現的另一個不尋常的特徵是冷滲水，有時稱為冷通風口。這是海床的一個區域，硫化氫，甲烷和其他碳氫化合物的液體通常以深海鹽水池的形式出現。第一批冷滲水是在1983年發現的，在墨西哥灣的深度為3200米。從那時起，在世界上許多其他地區都發現了冷滲水，包括加利福尼亞州蒙特雷灣，日本海，哥斯達黎加太平洋海岸的蒙特雷潛艇峽谷，非洲大西洋海岸，外面，外面阿拉斯加海岸，在南極洲的冰架下。
生物多樣性
儘管曾經假定平原是巨大的，類似沙漠的棲息地，但在過去十年左右的時間裡進行的研究表明，它們具有各種微生物生活。然而，由於深淵的大小和遠程性，歷史上對深海深處的生態系統結構和功能一直受到研究很差。由一群來自深淵海洋生物多樣性的國際科學家進行的國際科學家進行的最近海洋探險發現，在深淵平原上發現了極高的生物多樣性，多達2000種細菌，250種原生動物和500種種類無脊椎動物（蠕蟲，甲殼類動物和軟體動物），通常在單個深淵部位發現。在任何深淵站收集的成千上萬種海底無脊椎動物中，新物種構成了超過80％的物種，強調了我們迄今對深淵多樣性和進化的不良理解。更豐富的生物多樣性與已知的植物植物輸入和較高有機碳通量的區域有關。
Abyssobrotula Galatheae是Ophidiidae家族中的Cusk Eel物種，是生命最深的魚類之一。 1970年，一個標本從波多黎各溝渠中的8370米的深度拖走。但是，該動物在到達地面後死亡。在2008年，在日本溝渠中觀察到了Hadal Snailfish （ Pseudoliparis amblystomopsis ）的深度為7700米。迄今為止，這些是有史以來最深的生魚。深淵區域的其他魚類包括ipnopidae家族的魚類，其中包括深淵蜘蛛魚（沐浴於batypterois longipes ），三腳架魚（ Bathypterois grallator ），觸角魚（ Bathypterois longifilis ）和黑色lizardfish（ bathysaulopsis gracilis ）。這個家庭的一些成員是從6000多米的深處記錄的。
錫達馬爾科學家已經證明，一些深淵和哈達爾物種具有國際化的分佈。其中一個例子是原生動物的有孔蟲，其中某些物種是從北極分佈到南極的。其他動物群，例如多齒蠕蟲和等腳類甲殼動物，似乎是某些特定平原和盆地的特有。最近在深淵平原上也發現了許多顯然是線蟲蠕蟲的獨特分類群。這表明深海已經促進了自適應輻射。深色太平洋線蟲動物動物區系的分類組成與北大西洋的分類相似，但並不相同。可以在此處找到Cedamar發現或重新描述的某些物種的列表。
31種描述的單噬菌（一類軟體動物）中的11種生活在2000米以下。在這11種中，有兩個人只生活在哈達區。最多的單孢子蟲來自海洋溝渠的東太平洋。然而，在西太平洋尚未發現深淵單噬菌體，在印度洋中僅發現了一種深淵物種。據報導，在922種已知的Chiton （來自軟體動物的多氯酚類）中，有22種（2.4％）的居住在2000米以下，其中2種僅限於深淵平原。儘管缺乏遺傳研究，但其中至少有六種被認為是eurybathic（能夠生活在廣泛的深度），據報導是從崇高到深度深度的發生。來自大深度的大量多核植物是草食性或木質卵形的，這可以解釋單胞素寄生蟲與世界海洋中多鏈球植物的分佈之間的差異。
眾所周知，包括等腳動物在內的甲殼類動物（包括等腳動物）構成了大型社區的重要組成部分，該社區負責在大型食物上清除大量食物。 2000年，深大西洋底棲探險（Diva 1）探險（德國研究船RV Meteor III ）的多樣性科學家發現並收集了三種新的Asellota asellota suborda suborta suborta suborta suborda subersopods的新物種。南大西洋的安哥拉盆地。 2003年，De Broyer等人。來自部署在韋德爾海，斯科舍省海和南設得蘭群島附近的誘餌陷阱的62種物種的68,000種甲殼類動物。他們發現，大約98％的標本屬於Amphipod超家族Lysianassoidea ，而Isopod家族Cirolanidae屬於2％。這些物種中有一半是從1000米的深處收集的。
2005年，日本海洋 - 地球科學技術機構（JAMSTEC）遠程操作的車輛Kaiko從挑戰者深處收集了沉積物核心。在沉積物樣品中鑑定出432個柔軟的有孔蟲的生物標本。有孔蟲是構造殼的單細胞生物。估計有4,000種活著的有孔蟲。在收集的432種生物中，絕大多數樣品由簡單的，軟殼的有孔蟲組成，而其他樣品則代表了複雜的多腔屬植物植物分析和phophax的種類。總體而言，85％的樣品由軟殼同種異體組成。與來自其他深海環境的沉積物居住生物的樣品相比，這是不尋常的，那裡有機壁有孔蟲的百分比在總數的5％至20％之間。硬鈣殼的小生物在極端深度生長困難，因為該深度的水嚴重缺乏碳酸鈣。僅在500-10,000米的深處發現了巨型（5-20厘米）的有孔蟲，被稱為非洲植物植物學，它們可以大量發生，並且由於它們的生物擾動和為小動物提供生物棲息地而大大增加了動物多樣性。
雖然已經知道類似的生命形式存在於較淺的海洋溝中（> 7,000 m），並且在深淵平原上存在，但在挑戰者深處發現的生命形式可能代表了這些較淺生態系統的獨立分類。挑戰者深處的這種軟殼生物的優勢可能是選擇壓力的結果。數百萬年前，挑戰者的深處比現在要淺。在過去的六到九百萬年中，隨著挑戰者的深度發展到當前的深度，古老的生物圈沉積物中存在的許多物種無法適應日益增長的水壓和不斷變化的環境。那些能夠適應的物種可能是目前挑戰者深處的生物的祖先。
多chaetes在地球的各個深處都出現，從地面附近的浮游生物到最深的海洋溝。機器人海洋探針Nereus在2009年5月31日在挑戰者底部的多chaete的2–3 cm標本（仍然未分類）。它們幾乎可以在每個海洋環境中找到。一些物種生活在哈達爾區最冷的海洋溫度中，而另一些物種可以在與熱液通風口相鄰的極熱水域中找到。
在深淵和哈達爾區域內，海底水熱和冷滲水周圍的區域是迄今為止最大的生物量和生物多樣性。在溶解在排氣流體中的化學物質的燃料中，這些區域通常是嗜熱，鹵素和其他嗜嗜嗜性原核生物微生物（例如硫化物氧化屬植物）的大型多樣化社區的家園，通常是在寒冷的大細菌墊中排列滲入。在這些位置，化學合成古細菌和細菌通常構成食物鏈的基礎。儘管化學合成的過程完全是微生物，但這些化學合成微生物通常支持通過共生的複雜多細胞生物組成的巨大生態系統。這些群落的特徵在於諸如Vesicomyid蛤， Mytilid貽貝，薄荷，等腳架，巨型管蠕蟲，軟珊瑚， eelpout ， galatheid Crabs和Alvinocarid Shrimp等物種。迄今為止發現的最深層滲水社區是日本的溝渠，深度為7700米。
深淵生態系統最重要的生態特徵可能是能量限制。深處的海底群落被認為是限制食物的，因為底棲生產取決於在上方數千米的舒適區中產生的碎屑有機材料的輸入。大多數有機通量作為小顆粒的降雨（通常僅佔舒適區淨產量淨產量的0.5-2％）的降雨，這隨水深度呈逆力減少。較大的屍體和大陸邊緣附近有機材料下坡運輸的掉落可以增加小顆粒通量。
利用資源
除生物多樣性外，深淵平原還具有極大的當前和未來的商業和戰略興趣。例如，它們可用於法律和非法處理大型結構，例如船舶和石油鑽機，放射性廢物以及其他有害廢物，例如彈藥。它們也可能是深海捕魚的吸引人地點，並提取石油和天然氣以及其他礦物質。未來的深海廢物處置活動可能會在2025年之前重大，包括污水和污泥，碳固存以及挖泥機的處置。
隨著魚庫存在上海中的減少，深海漁業越來越被剝削。由於深海魚是長期的，生長緩慢，因此，考慮到當前的管理實踐，這些深海漁業在長期內被認為是可持續的。預計光學區域的初級生產的變化將改變食品限制的格子區域中的常規庫存。
深水中的烴探索偶爾會導致明顯的環境降解，這主要是由於被污染的鑽孔堆積而堆積，也是由於漏油而導致的。儘管墨西哥灣深水地平線漏油所涉及的石油井噴源於海面以下僅1500米的井口，但它仍然說明了與石油和天然氣近海鑽探有關的不幸造成的環境災難。
某些深淵平原的沉積物中包含豐富的礦物資源，尤其是聚合金的結節。這些土豆大小的錳，鐵，鎳，鈷和銅的混凝土分佈在海底，其深度超過4000米，具有很大的商業興趣。多金屬結節開採（稱為太平洋結節省）的最大商業興趣面積位於太平洋的國際水域，從118°–157°延伸，從9°–16°N延伸，該地區超過300萬。 km²。 Abyssal Clarion-Clipperton斷裂區（CCFZ）是太平洋結節省內的一個地區，目前正在勘探其礦物質潛力。
目前，八位商業承包商已獲得國際海床管理局（一個政府間組織，旨在組織和控制國際海床區域的所有與礦產相關的活動以外的國家管轄範圍之外），以探索結節資源，並在八個索賠地區測試挖掘技術，每個覆蓋150,000平方公里。最終開採開始時，預計每個採礦業務每年將直接破壞300-800平方公里的海底，並在由於懸浮沉積物的重新沉積而導致的5-10倍面積的底棲動物區域。因此，在一次採礦業務的15年預計期限內，結節開採可能會嚴重損害20,000至45,000平方公里（至少是馬薩諸塞州的大小）的區域的深處海底社區。
對深海社區的分類學，生物地理和自然歷史的了解有限，無法準確評估大型採礦中物種滅絕的風險。從北太平洋和北大西洋的深淵獲得的數據表明，深海生態系統可能會受到十年時間尺度採礦作業的不利影響。 1978年，由美國採礦財團（ OMCO）經營的休斯Glomar Explorer上的一家挖泥機在CCFZ的Nodule Fields的深度為5000米的深度。 2004年，法國對海洋剝削研究所（ Ifremer ）進行了諾迪納特探險，以研究這種採礦軌道（在海床上仍然可見），以研究這種物理障礙對沉積物及其底棲動物的長期影響。淺表沉積物的樣品表明，自26年前的干擾以來，其物理和化學性質尚未顯示出任何恢復。另一方面，船員在軌道上測量的生物學活動與附近的未擾動部位沒有差異。該數據表明，水 - 供水界面處的底棲動物和營養通量已經完全恢復。