大西洋中脊TAΓ热液场（26°N，45°W）的残余硫化物构筑体

大西洋中脊ＴＡΓ热液场（２６°Ｎ，４５°Ｗ）的残余硫化物构筑体等１９８５年科学考察船“Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒ”号在大西洋中脊ＴＡΓ热液场进行考察时，在低扩张裂谷区内发现并首次化验分析了“黑烟囱”。这些“黑烟囱”位于裂谷东部的硫化物构筑体上，其矿石储量约...     

TAG活动山体处海底热液活动的构造控制

ＴＡＧ活动山体处海底热液活动的构造控制ＭａｒｔｉｎＣ．Ｋ．等大西洋中脊北纬２６°附近的活动山体是横贯大西洋综合地质调查（ＴＡＧ）中发现的最大的、生命力活跃的火山成因块状硫化物沉积体之一．形成这样一个沉积体需要上升热液流体在这一场所沉积数万年，但人们对...     

莱菌堡场的黑烟囱——非生物成因合成甲烷的规模性分布区

许多研究者一直关注着洋底的热液活动 ,并且有时会得到新的发现 ,例如１９９５年在位于海底大西洋中脊北纬１４°４５′的洛加契夫场 ;２ａ后又在莱茵堡场（同一洋脊北纬３６°处）发现了新类型的热液活动。它不是与洋壳的玄武岩有关 ,而是与地壳下部和地幔上部的蛇纹石化（即含有矿物蛇纹石—含水镁矽酸盐）超基性岩有关。在这些场地上面的水层中ＣＨ４ 的含量异常高 ,超过背景值５～２０倍 ,而在该区的热液硫化物矿石中存在着广泛系列的石油烃类。莱茵堡场是已查明的在一大段大西洋中脊轴部的近海底水层中的甲烷异常区。据不同的作者估算 …     

马里亚纳海槽热液流体的化学特征

马里亚纳海槽是在马里亚纳海沟后的活动弧后盆地，扩张速率约为3cm／a．在这里，太平洋板块俯冲于菲律宾海板块之下。中马里亚纳海槽（18°13’N，144°42’E，水深3600m）的热液活动被认为是饥饿沉积弧后盆地的典型活动，但有关该处热液流体的化学资料的积累还不够。1987年，阿尔文号首次在中马里亚纳海槽发现存在硫化物一硫化物烟囱类的热液活动。1992年，Shinkai6500深潜器再次进入该热液站，并取回了热液流体样．1987年和1992年取回的热液流体的化学和同位素资料如下：温度＊so“－287t少H：3．9－44St：123－14．offiM；HFZmM；CO…     

洋底“黑烟筒”成倍增加

大西洋海底热液裂口——冒着温度达350℃有毒金属黑烟的海底烟筒已发现的比以前海洋学家认为的多10倍以上。据英国海洋科学研究所迪肯实验室大西洋考察领队称,在北纬36°～38°中大西洋海脊240公里延伸地带新发现了7处“黑烟筒”,每处相距约30公里。这     

莱茵堡场的黑烟囱——非生物成因合成甲烷的规模性分布区

许多研究者一直关注着洋底的热液活动，并且有时会得到新的发现，例如 1995年在位于海底大西洋中脊北纬 14° 45′的洛加契夫场； 2a后又在莱茵堡场 (同一洋脊北纬 36°处 )发现了新类型的热液活动。它不是与洋壳的玄武岩有关，而是与地壳下部和地幔上部的蛇纹石化 (即含有矿物蛇纹石—含水镁矽酸盐 )超基性岩有关。     

大西洋中脊的TAG热液场

TAG热液场是1992-1993年间发现的，当时在裂谷的东壁发现低温热液产物。现今它已成为扩张洋脊热液场中调查研究最多的矿场之一。由于进行了大量的专业考察，其中包括利用水下载人潜器的调查，在此采样、描述和发现，TAG算得上在低扩张速率脊活动的水下热液源之一，也包括高温黑烟囱（Elderfield，1985；Rona，1985，1986；Thompson等，1988；李西岑等1989，1990）。     

"被遗弃城市"的白色柱子

20 0 0年 1 2月 5日 ,在装备了“阿尔文”号水下带人装置的“阿特兰蒂斯”号科研船上 ,美国考察团发现了海底浅色碳酸盐热液构筑物 ,其形状类似柱子。其中某些柱子的顶部和壁部被所谓闪光水或不匀波纹的温暖 ( 40～ 75℃ )溶液冲刷着。含碳酸盐构筑物的海底地段被命名为“被遗弃城市” ,这是由于缺失其他活动热液场所特有的海底动物聚集。“被遗弃城市”热液场位于北纬 3 0°,离大西洋中脊与阿特兰蒂斯转换断层交叉点 1 5km处。该区洋壳的年龄为 1 50 0ka。阿特兰蒂斯地块从转换断层附近海底 3 80 0m深处上升至不到 1 0 0 0m深处。应该说 ,…     

大西洋中脊轴外新发现的热液泉(30°N)

越来越多的证据表明 :热液泉不仅沿大洋中脊分布 ,也出现在远离扩张中心的老洋壳地区。北纬 3 0°的大西洋中脊和大西洋断裂带的东部发现了一个大的热水田 ,泉口区与已知的海底热水田明显不同 ,因为它处在 1 .5Ma的老洋壳上 ,距扩张轴约 1 5km,热泉的热驱动可能源自海水和地幔熔岩间放热蛇纹岩化的反应。这些热水泉分布在似圆丘状的断块山上 ,陡侧发育碳酸盐烟囱 ,为典型的黑烟囱热水田硫化物构造。泉口液体的温度较低 ( 40～ 75℃ )、偏碱性 ( p H9.0～ 9.5) ,并维系了包括耐热厌氧菌在内的稠密的微生物群体的存在。因大西洋断块的地质特…     

现代海底热液活动的热和物质通量估算

对现代海底热液活动所导致的热和物质的通量研究是非常重要的,因为这不仅涉及到海洋环境研究的基础,而且涉及到海水性质的历史演化.当前对热通量估算的主要依据是来自对热液烟囱、低温扩散流及洋中脊的观测数据, 然而在对烟囱体热通量的估算中很少考虑同时存在的传导项,半空间冷却模型的热通量密度函数与实际数据误差较大.因此,应用了三种方法重新估算了热液活动的热通量:(1)通过烟囱体及扩散流估算的热液热通量为97.359 GW;(2)通过热液羽状体估算的热通量为84.895 GW;(3)利用所提出的指数衰减法,通过洋壳传导通量估算的热通量为4.11 TW.对物质通量估算的研究较少,其原因是现场观测数据太少.以大西洋中脊TAG区热液流体为代表首次估算了不同元素的物质通量.用不同方法所得估算值的差异反映了人类对热液活动的认知程度,系统地现场观测将有助于准确估算热液活动对海洋的贡献.     

大西洋中脊含金属沉积物中铀的富集

大西洋中脊含金属沉积物中铀的富集Ｒ．Ａ．Ｍｉｌｌｓ等在整个洋中脊体系观察到的富金属沉积物提供了区域性寻找某些元素的重要线索。考虑到全球平衡，这种富金属沉积物是十分重要的。７０年代在大西洋中脊２６°Ｎ横贯大西洋地质大断裂地区（ＴＡＧ区）发现了富金属沉积...     

我国海底热液活动研究的阶段性进展与展望

海底热液活动调查研究是深海进入、深海探测和深海开发的切入点之一。近十年来,中国在西太平洋弧后盆地、东太平洋海隆、大西洋洋中脊和印度洋脊,发现了一批新的海底热液活动区,围绕着热液活动区的硫化物、流体、热液柱、生物等热液产物开展了调查研究,构建了海底热液地质学,提出了热液活动、冷泉及天然气水合物的同源异汇假说,出版了《海底热液地质学》、《现代海底热液硫化物成矿地质学》、《现代海底热液活动》、《东太平洋海隆热液地质》专著,获得了一批调查研究成果。未来,聚焦海底热液活动的深部过程及其资源环境效应关键问题,发展海底热液活动探测技术,拓展极地海底热液活动调查研究新领域,围绕烟囱体、热液柱、含金属沉积物、流体以及热液区生物等热液产物,开展深入、系统的调查研究工作,无疑将推动海底热液地质学取得新的进展。     

以大洋钻探开展冲绳海槽热液活动研究的建议

关于沟弧盆构造体系下的海底热液活动,因涉及的问题繁多,一直是海洋地质学界十分注目的重要研究课题。相比之下,西太平洋沟弧盆体系的马里亚纳海槽和西南太平洋的汤加－斐济海盆中的劳海盆都有ＤＳＤＰ／ＯＤＰ的支撑,有关海底热液活动及其构造属性、地壳类型、形成时代等已有了十分明确的结论,唯冲绳海槽至今尚未有此机会。为了迎接１９９８年大洋钻探船来西太平洋海域,特建议在冲绳海槽设站钻探,可在地理座标２７°１５′～２７°３５′Ｎ,１２６°５６′～１２７°１０′Ｅ的范围、水深１３００～１５５０ｍ水域内海底热液活动活跃区选站,连续钻探４～５孔,其目的拟解决以下４个问题：１．冲绳海槽现代海底热液活动通道在岩层中的最大透过深度及其岩石学性质;２．冲绳海槽的热液类型和成岩成矿作用;３．热液活动与地壳性质;４．热液活动在沟弧盆体系演化中的意义。     

海底热液硫化物矿体内部流体混合过程的数值模拟:以大西洋TAG热液活动区为例

大型海底热液硫化物矿体的形成机制是涉及多种控制因素的复杂地质过程,其中热液流体同海水的混合扮演着重要角色。大洋钻探计划(ODP)资料表明在大西洋TAG区热液硫化物矿体内部,热液流体同经过改造的海水之间发生着广泛的混合作用,这个过程在很大程度上控制着海底热液硫化物矿体的内部结构和化学组成。以TAG热液硫化物矿体为例,利用数值模拟方法模拟了热液流体与经过不同程度改造的海水的混合过程,试图探讨海水与热液流体混合在热液硫化物矿体形成中的作用。模拟计算结果表明:(1)来自矿体深部的热液流体与经围岩加热的下渗海水的混合是造成TAG热液活动区硬石膏大量沉淀的重要原因;(2)在热液流体与海水的混合过程中,混合流体的化学性质和矿物沉淀情况在330~310℃上下发生了较大变化,330~310℃是一个特殊的温度区域;(3)利用数值计算结果探讨了TAG热液活动区不同区块(TAG-1,TAG-2和TAG-5等)的流体混合作用和热液活动过程。     

台湾岛东北部龟山岛附近海域自然硫烟囱体的基本特征研究

龟山岛热液活动区位于冲绳海槽向西延伸的部位，菲律宾海板块向欧亚板块下方俯冲在此隐没，热液活动的出现为研究该地区进一步的发展提供了契机．龟山岛热液活动产生的烟囱体高度富集自然硫，几乎没有其它矿物结晶形成，烟囱体本身呈现分层现象，自然硫的含量也是从烟囱体的外层到内层依次增高，与烟囱体颜色上表观的分层呈现良好的对应关系．我们根据这种分层现象探讨了烟囱体的成因机制和热液流体随时间的变化特征，同时根据等离子质谱（ICP-MS）和X射线衍射仪（XRF）的实验数据分析了自然硫烟囱体存在两种物质来源：热液活动区基底的安山岩和地幔，但是对于地幔物质以何种形式加入到热液流体中还需进一步研究．     

大西洋中脊TAG海区的热液活动和长期监示

大西洋中脊ＴＡＧ海区的热液活动和长期监示ＫａｎｔａｒｏＦｕｊｉｏｋａ等在１９９４年大西洋航次中，《Ｓｈｉｎｋａｉ６５００》完成了１５次下潜。母船《Ｙｏｋｏｓｕｋａ》也安装了仪器，包括地球物理仪器。下面简述该航次的初步结果。地貌和地质ＴＡＧ位于大西洋中...     

北极海盆的深海热液

从海底地壳开裂处涌出一般带有大量生物的深海热泉的现象已众所周知。一开始在太平洋和大西洋中找到了它们 ,而在 2 0世纪和 2 1世纪交接期印度洋中也发现了热液 ,而后就输到高纬度的北极海区了。在极区盆地中应当有热液已有过报道。例如 ,1 993年 9月 ,俄 德联合北极考察队乘坐“极地”(Polarstern)号破冰船 ,在拉普帖夫海加克利 (Гакке х)海岭东端 (77°45′N、1 2 5° 55′E ,水深 1 990m) ,获得了对研究热液非常有意义的样品 ,证实了在这个海岭上存在着热液活动 ;但是 ,在 2 0 0 1年 ,美国和德国破冰船“健康”(Healy)号和“极…     

大西洋中脊胶状黄铁矿的特征及其成因

大西洋中脊热液硫化物（矿床）中广泛出现松散粒状和胶状黄铁矿，利用1988年所采样品通过其形态、成份和热电性质的研究，对这种黄铁矿的成因、环带成因和热液演化特征进行初步探讨。结果表明，松散粒状和胶状黄铁矿是热液进入海底与海水混合后沉积形成，与固结粒状黄铁矿分属不同矿化阶段（期），反映热液活动的多阶段成矿特征；胶状黄铁矿环带和微环带是黄铁矿胶体沉淀后重结晶作用形成的；松散粒状黄铁矿和胶状黄铁矿同时出现是已经停止活动的烟囱物特征。     

大洋表层水中~(226)Ra的分布

采用碳酸盐富集－EDTA纯化－Ba（Ra）SO4制源－α计数法，测定了我国第13,14 次南极科学考察期间，从西太平洋、南大西洋和东印度洋采集的 16个表层水样中的226 Ra比活度。测定结果表明，表层水中溶解态226Ra的比活度范围：西太平洋为 0．46──0．95Bq·m－3，平均值为 0．66Bq·m-3；东印度洋为0．5 6──1．2 7 Bq·m-3，平均值为0．81 Bq·m-3；南大西洋为1．17──1．63Bq·m－3，平均值为 1．45 Bq·m－3。还测定了上述海域 5个表层水样中颗粒态226Ra比活度为0.006──0．030Bq·m－3，颗粒态226Ra很低，只占溶解态的1．0％──2．6％，说明226Ra主要以溶解态形式存在于上述洋区。测定结果还表明，52°S以南离南极较近的测站226Ra比活度较高，特别是 60°Ｓ以南的南大洋海域，226Ra比活度更高，与其他作者的测定结果一致。     

全球热液场的分布

岩浆平衡假设认为岩浆供给的变化是大尺度上控制大洋扩张脊热液场分布模式主要因素。这个理论较为简单，但是一些因素的存在使得验证这个假设较为复杂，如热通量测量的匮乏、岩浆作用与热液作用在时间上的延迟、渗透率的作用、非岩浆热源以及热液场勘探的不确定性。在此，为了验证这个理论，我们总结目前全球活动热液场分布的认识。目前，已发现的活动热液场大约有280个，约为预计数量（1000）的四分之一。到目前为止，大约占全球洋脊20％的部分已经开展了以寻求活动热液场为目的的勘探活动，但是其中仅一半积累了足够多的数据进行统计分析处理。根据11个总长度为6140km的洋脊段数据，我们发现在热液场频率或者热液羽状流发生率与岩浆平衡之间存在强烈的线性关系，其中岩浆平衡是通过洋壳的厚度推算得出。对于扩张速率在10—150mm／yr之间的洋脊，这种线性关系强烈支持岩浆平衡假设。次级的控制因素包括渗透率和深大断裂所提供的额外热量，其中渗透率的影响随着扩张速率的减小而增强，而深大断裂所提供的热量则可以通过以下几种方式获得：上地幔的直接冷却，辉长岩侵入体的冷却以及下覆超镁铁质岩的蛇纹岩化作用。初步的观测以及理论表明在受热点影响的洋脊热液活动相当贫乏，然而数据缺乏妨碍了认识的获得。虽然我们的全部结论来自于详细研究热液场的频率，特别是在慢速扩张洋脊，但也与全球海洋^3He（一种可靠的岩浆指示剂）的分布一致。