东太平洋CC区多金属结核的地质学特征及形成环境

通过对东太平洋CC区洋底地质取样及实验测试分析,运用洋底照相、多频探测等多种地球物理方法手段,进一步阐明了CC区多金属结核的形态、主要类型、丰度、覆盖率、品位、化学成分及分布特征.通过对CC区区域地质背景及地形地貌的综合研究,深入探讨了多金属结核的形成环境.通过对CC区多金属结核的分布规律与形成环境的综合研究,揭示了该区多金属结核的形成与地质环境之间的内在关系,这对于分析研究该区多金属结核的形成机理,为多金属结核资源评价和开发提供科学依据,对于大力开发与利用洋底多金属矿产资源,具有重要的科学意义和经济意义.     

基于CC区的多金属结核矿床成因地质模型

通过对东太平洋克拉里恩.克里珀顿区(CC区)和中国多金属结核开辟区(COMRA区)多金属结核的国内外研究资料和数据加以归纳总结,从多金属结核产出的区域地质背景、富集成矿条件以及结核的生长过程及其历史等方面,较全面地阐释了多金属结核的成因机制,深化了对有关多金属结核矿床形成演化控制因素的认识.在明确大洋多金属结核矿床定义基础上,分别建立了基于CC区的宏观、中观和微观三个不同空间尺度的多金属结核区域成矿模型、矿床成矿模型和结核生长模型,完整地提取了多金属结核矿床成因地质模型,为CC区潜在矿产资源的预测和评价提供了重要的科学依据.     

证据权法在CC区潜在多金属结核资源预测中的应用

运用证据权法,根据东北太平洋Clarion-Clipperton地区(简称CC区)的海底断裂构造、海底沉积物类型、初级生物生产力、水深等主要控矿地质证据资料,对该地区潜在多金属结核资源进行了预测。地质证据与多金属结核矿床的空间相关性研究表明,控制多金属结核的地质证据依次为:海底沉积物类型、初级生物生产力、海底断裂构造和水深。预测结果表明,已发现的多金属结核矿床分布的后验概率区间为0.29~0.73,说明证据权法在大洋多金属结核潜在资源预测中具有良好的应用效果。多金属结核矿床形成的有利后验概率区间表明,在研究区的西南部和南部存在寻找多金属结核资源的潜力地段。     

东太平洋CC区多金属结核物质来源和分布规律

对东太平洋CC区(Clarion-Clipperton Zone)多金属结核丰度、品位、多波束地形测量、深拖光学覆盖率探测、地震勘探等一系列调查资料综合研究表明:①东区和西区结核在其化学成分和形态上有差异,但是聚类分析结果表明不能按区域断然分开;②因子分析得出东、西两区结核4种主因子是Mn组元素Mn、Cu、Ni、Zn,Fe组元素Fe、Co、Ti、Sr,岩源组元素Si、Al、K,生物元素Ca、P;③西区结核成矿物质主要来源于上覆海水中金属元素的化学沉淀,火山成矿作用使结核富集和丰度增加,趋势面和人工神经网络分析表明结核主要分布在海底坡度≤5°地区,该地区的结核量占总结核量的89.62％,坡度>5°地区结核量占10.38％;④东区结核丰度、覆盖率、地形三者变化一致,重大相变距离为10～15km,来自地幔成矿物质通过玄武质洋壳裂隙和断层,为多金属结核的形成和生长提供了丰富的物质来源,地球深部地质作用过程如基底岩浆房活动可能对结核分布产生重要影响;⑤东太平洋CC区多金属结核矿带的形成应归于海底板块扩张活动的一种资源效应和经后期表生地质作用改造的结果。     

太平洋中部微生物与多金属结核的生成关系

作者采用洋底水-岩-微生物相互作用系统的观点首次对太平洋中部洋底多金属结核开展了微生物成矿作用的研究。通过洋底各介质中微生物活动与多金属结核生成机制、成矿物质转化的微生物作用及化学作用对比模拟实验研究、观察和测定系统中成矿物质浓度及环境参数的变化,揭示了成矿组分由微生物活动引起的反应速度和演变方向;从微生物地球化学作用的观点,论证了多金属结核微生物成矿机制和成矿模式;提出了多金属结核微生物成矿阶段和成矿理论。     

中太平洋多金属结核和沉积物的地质特征及样品采集

简要介绍了中太平洋样区的地质概貌；多金属结核及沉积物的地质特性、化学成分、粒度特征和物理性质；同时讨论了采样方法技术以及采样的代表性等问题。     

东太平洋海盆多金属结核同位素地球化学研究

太平洋多金属结核的O、C、Si、Sr、Pb、He同位素分析研究结果表明，结核物质多数来自地幔热液、火山活动所带来的物质溶解于海水，并在大洋底流、地形和地球化学有利条件下经过沉淀、吸附作用以下不同速率形成了多金属结核。     

大洋多金属结核同位素地球化学研究

本文对DY85-1航次采自东太平洋海盆“CC”区不同地貌区、不同类型的大洋多金属结核进行了O、C、H、Si等同位素综合研究。结果表明,O同位素变化能反映结核的生成环境、生长速率、物质来源及成矿机理;Si同位素组成特征能帮助推测结核核心物质的来源;C同位素的研究表明,多金属结核成矿作用是在古海洋水变冷的总趋势下进行的;δ13C、δ18O和δD的规律变化,反映了海洋水变冷的周期性和渐变性。     

印度洋多金属结核地质特征与资源潜力

通过在中印度洋海盆结核区外的印度洋其他海域内收集到的298处多金属结核站位的分布、成分和赋存环境等地质特征,圈定了5处资源潜力区.文章对这些区域内海洋长周期沉积速率、底层水含氧量、底质类型、夏季海面平均生物生产力、底栖宏生物量密度、海底地形地貌特征和海底表层沉积物有机碳含量等数据信息进行加权评估,揭示各区域结核分布密度的高低状况,辅以结核主要有用组分含量的分类,确定了印度洋内各结核区资源潜力的划分标准.笔者认为加斯科因平原结核区为印度洋多金属结核高资源潜力区,马达加斯加海盆结核区和南澳大利亚海盆西部结核区为中等资源潜力区,克洛泽海盆结核区和南澳大利亚海盆东部结核区为低资源潜力区.未来在这些区域内,尤其是加斯科因平原结核区中有希望通过进一步调查研究,精确锁定具有更高资源潜力的次级面积结核勘探区,检验和完善资源潜力评估方法,精细量化揭示这些区域的资源潜力.     

深海多金属结核开采潜在工程地质环境影响研究进展

深海多金属结核广泛分布于全球海底,资源储量丰富、开采潜力巨大。自20世纪60年代,围绕深海多金属结核开采提出了连续链斗式、穿梭艇式、管道提升式等的采矿方式,目前研究中多以管道提升式研究为主。将赋存在海床沉积物表面的多金属结核开采出来必然会引起表层沉积物的扰动,从而影响海水化学性质及海洋生物活性。国内外学者围绕深海多金属结核开采,从结核的资源储量、矿区工程地质条件、开采技术、环境影响等方面展开了诸多研究。基于国内外大量文献资料,着重整理了深海多金属结核富集区CC区(东太平洋的克拉里昂—克里帕顿断裂带之间的海底区域)的研究进展。针对以管道提升式开采方式开采深海多金属结核产生的潜在工程地质环境影响得到以下几点认识:(1)结核开采过程中对表层沉积物产生扰动致使沉积物发生再悬浮,再悬浮颗粒浓度是影响海水化学性质、海洋生物活性的主要原因;(2)矿区表层沉积物的工程地质性质是深海多金属结核开采过程中生态环境影响程度的关键控制因素,其决定了结核开采时沉积物再悬浮的质量、空间分布特征;(3)目前多金属结核开采的环境影响评价多基于对生物群落的影响程度进行定性的评价,尚未有基于沉积物工程地质性质变化、再悬浮沉积物时空分布规律进行的环境影响评价,未来深海多金属结核开采环境工程地质影响定量评价系统有待建立。以上认识对于深入了解多金属结核开采研究现状、工程地质环境影响特征、监测环境影响内容有重要意义。     

长白山黑曜岩地质特征与成因浅析

长白山黑曜岩是火山活动的产物,除了具有长白山火山特有的喷出方式,与众不同的地质特征之外,还是长白山历史文化的重要物证.通过化学成分分析、物理性能测试,对长白山黑曜岩的特征、形成、分布及成因进行了初步分析,为了解长白山黑曜岩及今后开发利用提供了依据.     

深海多金属结核照片的图象复原和图象处理技术研究

本文报导了关于深海洋底多金属结核照片的图象复原和图象处理方法技术研究结果。海底照片存在的主要问题是:光照分布不均匀、有时聚焦欠佳、常有铁丝影象、有时有泥浆局部干扰等。本文剖析了光照分布的数学模型,推导了倾斜相机系统和水平相机系统条件下的光照分布及感光光强分布公式。本工作利用图象处理系统研究成功了一套适用于海底照片的图象复原和图象处理技术,给出了详细流程图。做为实例本文附有六幅图片,说明所研究的方法在去除光照不均匀、铁丝干扰、提高反差、增强分辨率、自动分类、科学统计覆盖率等的显著效果,以及通过局部放大研究结核的结构和形态方面的可能性。本文所报导的方法是改善和研究珍贵海底照片的重要工具。     

侧扫声纳在香港海洋物探工程调查中的应用

介绍了侧扫声纳在香港特别行政区水底地形学研究、填海工程监测、考古调查、水底人工养殖区规划等领域的应用成果，并结合典型应用实例，阐述了该方法关于工程设计、数据采集、数据处理及解释等方面的相关技术。     

南天山野云沟石炭系海底扇沉积新发现

南天山野云沟石炭系上部碎屑岩中存在典型的鲍玛序列浊积构造以及滑塌构造、包卷层理等重力流沉积构造。由地层剖面分析和岩相特征及粒度统计分析的CM\%图解可知,南天山野云沟石炭系上部的碎屑岩形成于海底扇环境,可划分出杂乱砾岩相（A1）、无碟状构造块状砂岩相（B2）、近基浊积岩相（C）、远基浊积岩相（D）、滑塌角砾岩相（F）、页岩夹硅质岩相（G）等岩相类型,它们组合构成了Walker海底扇模式中的扇根、扇中、扇端。因而,首次证实南天山野云沟石炭系中存在深水海底扇沉积。古流向资料计算结果表明,其物源来自南侧的古塔里木陆块,古坡向倾向北。碎屑物常量化学成分投点表明,其形成时构造背景属被动大陆边缘。     

黄海海州湾钙结体的特征及其地质意义

近年,我所在黄海底质调查中发现,黄海海州湾海区、成内头海区和渤海海峡海区广泛分布着各种形态的钙结体。为了探明其特征,我们以海州湾海区为例,进行了钙结体的结构、矿物成分、化学成分以及它们的分布状态的研究,并通过海区的地质构造背景、水动力状况、物质通量变化以及生物化学作用等控制因素的分析,对钙结体进行了物质来源和成因上的探讨。     

南海中西部地貌单元划分及其特征和成因分析

南海中西部处于南海北部和南部的过渡带,夹持于印支地块和南海海底扩张中心之间,其特殊的地貌对于研究整个南海地质地貌有重要意义。本文基于广州海洋地质调查局在南海中西部海洋地质调查项目获取的水深、底质调查及地震剖面数据,结合该海域以往研究成果,提取了有关地貌的信息,编制了南海中西部地貌图。把研究区划分出陆架、陆坡和深海盆地三个二级地貌单元,以及水下岸坡、水下浅滩、海岭、峡谷、麻坑、阶地、盆地、海台、海山、深海扇、深海平原等众多次级地貌单元。文章详细描述了该海域各地貌单元的特征,提出了断层、火山、构造隆起和浊流等地质作用是本区地貌形成的主要因素。     

内蒙古正镶白旗中生代火山盆地侏罗系火山岩化学成分特征

本文利用岩石化学计算、作图和因子分析的方法,对内蒙古正镶白旗中生代火山盆地中侏罗系火山岩化学成分进行研究,并结合全岩稀土和铷锶同位素特征分析,得出了一些很有价值的地质信息,对于认识研究区火山岩成分特征有重要指导意义。研究结果表明,白旗侏罗纪火山岩系属钙碱性系列岩石,是同源岩浆经分异演化而成。化学成分具明显的演化规律。随岩浆分异程度的增加,硅碱逐渐增高,而铁镁则逐渐减少。岩石由偏中性逐渐变化为酸性。其原始岩浆主要来源于上地幔和下地壳的共同混溶作用。     

湘西北铅锌矿床碳氢氧同位素特征及成矿环境分析

文章简要介绍了湘西北铅锌矿床的成矿地质背景、铅锌元素在地层中的分布规律和岩石中的分布情况,并通过研究湘西北铅锌矿床中的洛塔、花垣、凤凰3个铅锌汞矿床稳定同位素组成特征,阐明了未蚀变的围岩(正常灰岩)碳、氧同位素组成特征、轻微蚀变灰岩的碳、氧同位素组成特征及方解石脉的碳、氧同位素组成特征。根据流体包裹体氢、氧同位素组成特征、流体包裹体的一般特征进一步探讨了成矿物理化学条件如成矿过程中的成矿温度、成矿压力、盐度、成矿流体的化学性质、成矿流体的pH值和Eh值,并试尝提出了湘西北铅锌矿床的成矿模式。认为湘西北铅锌矿床属于密西西比型矿床。