东太平洋海隆上的现代成矿作用

研究了活动的“黑色吸烟者”区大洋底层水中，悬浮和溶解诉Ｈｇ、Ｃｅ，Ｚｎ的空间分布，当液体从喷泉的管道中流出时，在周围的海水敢特殊的蘑菇状异常区，可达海底以上１０００ｍ处。该区富含溶解的锌和铈但贫溶解的汞。悬浮状态的金属异常区到达较低的层位，在该处水的上升速度接近或小于悬浮颗粒的下沉速度。随着向较高层位过渡 ，明显地观察到悬浮状态向溶解状态的转移过程。     

快速扩张的东太平洋海隆侧翼年轻深海丘陵的热液释放现象

大洋板块从洋中脊扩张后,经过热传导和热平流,大洋岩石圈冷却下来。据估算,50%的水热损失(5.5×1012W)和流体通量(2.3×1012m3/a)来自于5Ma或者更年轻的海底。来自0.1～5Ma的地壳流体循环的大量矿物沉降,可以解释地震速度的快速增加,上地壳孔隙度和渗透率随年龄增加而降低,以及504B孔岩心中约6.9Ma时的玄武岩蚀变和矿脉层。虽然发现了洋脊侧翼通量增大的证据,但是由于缺少勘探和足够的知识来了解洋脊侧翼的热液如何释放至海底,对于如此大范围的海底热液喷口的直接观察进行地很少。沿着洋中脊顶部已经发现了上百座活动喷口,在这里已经进行…     

东太平洋海隆深海热液区沉积物微生物多样性的研究

提取东太平洋海隆区深海热液系统沉积物样品的总DNA,构建沉积物中的细菌16S rDNA 克隆文库,通过PCR-RFLP分析与序列测定,对沉积物中的微生物类群及其与环境的关系进行了分析.结果表明,该海区沉积物中的36个克隆代表的22种基因型分别属于7个主要类群,其中变形菌(Proteobacteria)的γ-亚群为优势菌群,α-和β-亚群也均有分布;而硫氧化相关共生菌的属(sulfur-oxidizing symbionts)为优势种属.系统发育分析表明,在该沉积物中细菌主要是跟共生有关、跟C、S代谢相关,大多还能在无氧和高温环境的条件下生存,说明采样点具有典型的深海热液生态系统的特点,甲烷代谢和硫代谢在该区域的深海物质能量循环中占据着重要地位.另外大量新的极端微生物的存在,预示着该区域的微生物资源有着非常大的开发潜力.     

东太平洋海隆（EPR）13°N热液区附近沉积物粒度特征

2003年中国海底热泷硫化物调查航段在EPR西侧取得了E271与E272站住的小箱体柱状样品，通过对这些样品采用酸化和未酸化两种前处理方法的粒度分析，结果表明样品受热液活动影响不强烈；粒度分布曲线表现为多峰分布，为多种物源共同叠加沉积的结果，其中以生物源与火山源为主．因此谈地区的沉积物源虽然有热液活动的贡献，但是较其它来源的沉积物所占的比例较小。     

东太平洋海隆(EPR)13°N热液区附近沉积物粒度特征

2003年中国海底热液硫化物调查航段在EPR西侧取得了E271与E272站位的小箱体柱状样品,通过对这些样品采用酸化和未酸化两种前处理方法的粒度分析,结果表明样品受热液活动影响不强烈;粒度分布曲线表现为多峰分布,为多种物源共同叠加沉积的结果,其中以生物源与火山源为主。因此该地区的沉积物源虽然有热液活动的贡献,但是较其它来源的沉积物所占的比例较小。     

东太平洋海隆热液区嗜热深海偏顶蛤 （Bathymodiolus thermophilus）的形态和分布特征

在2009-2010年的中国大洋第21航次环球科学考察中,"大洋一号"考察船对东太平洋海隆1.2°N周边新发现的"宝石山"热液区进行了综合调查,并利用我国自主研发的电视抓斗采集到了贻贝类样品,经形态学研究鉴定为嗜热深海偏顶蛤Bathymodiolus thermophilus,Kenk&Wilson,1985,这是此物种在该区域分布的新纪录。文章对样品进行了详细描述,并与其它海区发现的B.thermophilus进行了形态学上的比较和讨论。     

东太平洋海隆深海热液区沉积物古菌多样性分析

采用PCR-RFLP方法对东太平洋海隆深海热液区3个站位沉积物中的古菌多样性进行了初步研究.结果显示,从古菌16S rRNA基因文库中随机挑取的296个阳性克隆分属奇古菌门（Thaumarchaeota,47.64%）、广古菌门（Euryarchaeota,44.93%）、泉古菌门（Crenarchaeota,6.77%）和未分类古菌（0.68%）,其中优势菌群为奇古菌门的亚硝化侏儒菌属（Nitrosopumilus,35.47%）和广古菌门的热原体纲（Thermoplasmata,27.03%）,DHVE3、DHVE5、DHVE6、MBGB和MBGE类群在沉积物样品中也均有发现.另外,3个站位沉积物中古菌类群组成存在差异,S5-TVG1站位样品文库的97个古菌克隆分属奇古菌门（49.48%）、广古菌门（49.48%）和泉古菌门（1.03%）,S14-TVG10站位样品文库的103个古菌克隆由奇古菌门（84.47%）和广古菌门（15.53%）组成,S16-TVG12站位样品文库的96个古菌克隆包括广古菌门（71.88%）、泉古菌门（19.79%）、奇古菌门（6.25%）和未分类古菌（2.08%）.研究结果表明,东太平洋海隆深海热液区沉积物中古菌多样性丰富,存在着许多新的古菌菌群;不同站位古菌菌群结构以及多样性存在差异,这与其所处环境的热液活动密切相关.     

东太平洋海隆13°N附近沉积物岩心地球化学特征

对东太平洋海隆(EPR)13°N西侧2个沉积物岩心进行了碳酸盐、常量和微量元素测定。沉积物中Fe和Mn的含量较高,其中,E271站位沉积物岩心中Fe含量8.5%~13.8%,Mn含量1.7%~3.17%;E272站Fe含量6%~13%,Mn含量0.12%~3.31%,显示在EPR 13°N热液活动区西侧25~45 km处热液柱对沉积作用的影响明显。E271和E272站位CaCO3含量分别为5.9%~27.57%和6.67%~38.20%。热液柱的沉积作用,使Cu、Pb和Zn在沉积物中富集,Cu/Fe、Pb/Fe和Zn/Fe比值低于热液喷口处的颗粒物中值,Pb表现出在海水中运移距离较短或者只有少量Pb随热液柱扩散运移。热液柱在E271和E272站位的沉积作用使得Li、Mo和Ni在沉积物中富集,此外,V因为铁氧化物颗粒吸从海水中吸附并沉降到沉积物中。沉积物中Ti和Al有非常好的相关性,其Ti/Al比值为0.05左右,与太平洋深海沉积相比具有更高的铁含量,而U在岩心中的含量与深海沉积相似。     

东太平洋海隆13°N附近热液Fe-S-H2O系统布拜图及其地质意义

在热力学计算的基础上,依据硫化物中矿物组合和热液流体化学组成绘制东太平洋海隆13°N附近热液Fe-S-H2O系统布拜图(Peurbax diagram),阐明了实际情况下东太平洋海隆13°N附近热液流体由高温至低温的过程中,硫化物中优势矿物黄铁矿的稳定场的演化。结合已有的动力学实验和硫同位素分馏的研究成果,揭示了沉淀硫化物的热液活动过程中形成优势矿物黄铁矿的可能的主要化学反应历程。在东太平洋海隆13°N附近海底热液系统中,热液流体由高温(T200℃)演化至低温(25~200℃)过程中黄铁矿的形成机制发生了明显的改变。     

赤道东太平洋海隆水体悬浮颗粒硫化物及其对海底热液活动的指示

基于2011年大洋一号第22次环球考察在东太平洋热液活动区采集的5个站位的77个悬浮体样品,利用扫描电镜与能谱分析相结合的方法,对悬浮颗粒硫化物颗粒的矿物形貌和物相、矿物组合特征以及空间分布进行了系统的研究,探讨了悬浮颗粒矿物组成对海底热液活动的指示作用。研究区出现了闪锌矿、纤锌矿、黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方黄铜矿、铜蓝以及单质硫等多种硫化物颗粒,主要的硫化物矿物包括黄铁矿—闪锌矿—黄铜矿—磁黄铁矿,据此推断该区海底热液属于典型的高温热液流体,其温度在350℃以上。研究区不同站位间悬浮体丰度和保存程度差异明显,这与距离热液活动点远近有着较好的关系。     

地幔电磁层析（MELT）观测区内东太平洋海隆近轴区的地壳厚度

位于南纬１５°～１９°之间地幔电磁层析（ＭＥＬＴ）观测区的东太平洋海隆区在诸多方面表现为不对称例如扩张速率（东侧快）、沉降速率（西侧慢）和重力异常（远离脊轴在太平洋板块一侧的地幔布格异常的增加比在纳兹卡板块上的明显）。在ＭＥＬＴ观测区里东太平洋海隆的...     

东太平洋海隆洋壳上的连续水磁剖面

连续的东太平洋海岭地质一地球物理研究查明了新的构造细节，证实了构造作用在空间上(沿海岭)和时间上的一定差异性．众所周知，在东太平洋海岭活动区范围之外，转换断层具有延伸最长的痕迹．沿着这些痕迹观察到同一年龄层的线性磁异常的位移．     

大洋中脊热液活动与轴部岩浆房的分布、深度以及熔融程度之间的关系

热液活动,特别是高温流体释放,通常与轴部存在岩浆房（AMC）有关,然而这种关系尚未得到系统的验证。通过对6个区域性较长（长度在170—560km之间）的洋脊段进行连续的AMC以及热液羽流调查,就有可能定量比较热液活动的分布、强度与AMC范围、深度以及在部分站位岩浆熔融程度之间的关系。这六个区域性洋脊的扩张速率在55—145mm／a之间,共包含20个次级的洋脊段。在洋脊段尺度上（除去受到热点影响的加勒帕戈斯扩张中心）,热液羽流的发生率随着AMC的发生率（AMCr,r^2=0．64）增加而线性增加。对所研究的6个区域性洋脊段而言,热液羽流的发生率随着AMC的深度减小而增加（AMCZ,r^2=0．66）。在次级洋脊段尺度上,热液羽流的发生率与AMCr（r^2=0．12）以及AMCz（r^2=0．25）相关性很差。最后在亚段尺度上,或者在局部尺度上（0．75km长的区间内）,热液羽流的强度随着AMCz的变浅而增强（r^2=0．85）。羽流强度越强的区间也就越接近它们的海底来源,其中68±13％直接位于AMC之上。这种分布与现在已知的40个高温喷口场中至少有37个位于AMC之上的分布相似。现在的数据能够允许我们验证AMC与热液活动相互之间关系的假设。尽管现存的数据很少,不支持如下假设：熔融富集的岩浆透镜体优先发育强烈的、持续周期长的热液喷发。同时,在任何洋脊段也未能为如下提议找到证据：在段尺度上,热液冷却的增加可以在局部亚段上降低AMCz。在慢速洋脊,岩浆房存在的证据相当稀少,然而这些数据却与那些具有更快扩张速率洋脊的数据相一致。对所有扩张速率洋脊的观察结果表明,几乎所有的高温热液场均与岩浆或者推断的岩浆有关;而“热岩”或者非岩浆热源不足以引起高温热液喷发。     

东太平洋海隆13°N和赤道附近表层沉积物中的元素赋存状态

为了解海底热液活动对沉积物元素赋存状态的影响,对东太平洋海隆(EPR)13°N和赤道附近表层沉积物样品17A-EPR-TVG1、17A-EPR-TVG5做了全样及顺序提取分析,探讨了Al、Ca、Fe、Mn、Ti、Ba、Zn、Cu、Sr、V、Mo、U及稀土元素赋存状态。XRD结果显示,17A-EPR-TVG1沉积物的主要矿物形态为黄铁矿,17A-EPR-TVG5沉积物样品主要矿物为方解石。受热液影响明显的17A-EPR-TVG1沉积物中,除Ca、Sr外,其余元素主要赋存于铁锰氧化物与残留相中。正常深海沉积物17A-EPR-TVG5中,除Al、Ba、Ti外,其余元素主要赋存于碳酸盐相及铁锰氧化物相中。稀土元素的顺序提取结果显示,17A-EPR-TVG1沉积物4个相态稀土元素北美页岩配分曲线中均有Eu正异常,17A-EPR-TVG5沉积物4个相态稀土元素北美页岩配分曲线中均出现Ce负异常,分别指示了二者形成过程中热液与海水的加入。     

从P—S波转换相位研究东太平洋海隆南部下的地幔不连续构造

大洋中脊的深部构造是多争议的课题,对研究洋脊地幔地涌的机制以及全球地幔循环的过程有直接关系。Ｓｕ等（１９９２）以层析成相技术研究表明低地震速度和由引起的异常高温地幔存在于大洋是脊下３００ｋｍ深度处或更深一些。这个结果意味着洋脊是与超高洁有关的深地幔物...     

东太平洋海隆MELT实验区域剪切波分解现象的地幔流解释

剪切波在快速扩张着的东太平洋海隆两侧产生分裂的现象已由ＭＥＬＴ（地幔电磁和层析Ｘ射线摄影法）实验中的海底地震仪记录上的ＳＫＳ,ＳＫＫＳ相位所测量到了。快速剪切波的偏振方向与扩张方向相平行,快慢剪切波之间的延迟时间在海隆两侧不对称分布,并且太平洋板块上...     

东太平洋表层沉积物中热液作用存在的记录

东太平洋海盆ＣＣ区表层沉积物以远洋粘土组分及生物组分为主。但是，在局部区域，沉积物的矿物成分及地球化学组成都记录到有热液作用物质存在，进而，通过经验公式，定量计算了热液组分的含量。这些都表明远离洋脊及热点的ＣＣＡ区，不同程度地受到热液作用的影响。