中大西洋海岭斯内克·皮特场的热液矿点

斯内克·皮特热液场位于中大西洋海岭新火山隆起顶部3 460~3 510 m的深处。在若干次海洋考察中(包括深海钻探)对它进行了研究。2002和2003年带有2个“和平”型号有人居住深海装置的科学考察船“МстиславКелдыш”号在多次的考察中获得了补充性的科学材料。3个东部     

马里亚纳海槽热液区岩石矿物学和岩石化学特征研究

马里亚纳海槽中央轴裂谷中的小扩张脊部位 ,广布火山喷发的玄武岩体 ,海底热液硫化物就是从这些岩体的裂隙中喷溢堆积起来的。利用我国“大洋一号”船拖网所获岩样进行了矿物学和岩石化学特征研究 ,认定为高铝低钾的大洋底玄武岩或拉斑玄武岩系列和钙 -碱玄武岩。为进一步弄清马里亚纳海槽区热液活动岩石学条件和探讨海槽区热液物质来源提供科学证据     

冲绳海槽现代海底热液活动研究概况

1948年,瑞典“信天翁号”调查船在红海发现高温高盐溶液和多金属软泥,至此揭开了海底热液活动研究的序幕。随着全球范围内大洋调查活动的展开,先后在大洋中脊、断裂活动带、岛弧和弧后扩张盆地发现了众多的海底热液活动区以及颇具经济远景的海底热液多金属矿产资源,从而使海底热液活动的调查与研究成为地区中热点领域。冲绳海槽作为一个年轻的弧后扩张盆地,是环太平洋火山、地震带的一个重要组成环节,构造活动和火山作用频繁。其特殊的地理位置、地质现象引起了各国学者的注意,并从1984年开始在冲绳海槽(主要是中部)发现了多处热液活动区。…     

海底热液活动的环境与产物

近23年的调查研究,使我们认识到分布于洋中脊、弧后盆地、岛弧和热点等环境的海底热液活动发育在多种围岩类型之上,包括超基性岩石、基性岩石、中性岩石、酸性岩石和沉积物。海底热液活动经历了岩浆去气作用、流体-岩石/沉积物相互作用和流体-海水混合,获取了岩浆、岩石、海水和沉积物的物质,构成了热液循环,产生了高温、低氧、高或低pH值、富含Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Hg、As等元素以及气体组分(甲烷、氢等)的喷口流体,影响了海水、沉积、岩石和生物环境,形成了热液柱、硫化物、含金属沉积物和蚀变岩石等热液产物,组成了海底热液系统。未来,促进海底热液活动探测技术和热液产物测试方法的发展,对海底热液区的岩石、喷口流体、热液柱、硫化物、含金属沉积物以及热液循环、生物活动的持续观测与研究,无疑将为人类探知海底地质过程及生命活动、保护海底热液环境和合理开发利用海底资源提供有力的工作支撑。     

一种新型的现代海底热液环境模拟实验装置设计

已有的海底热液活动模拟实验装置主要通过控制流体的温度和压力实现热液活动环境下的水岩反应实验,随着近年来对海底热液活动研究程度的逐渐深入以及热液保真采样器等新技术的应用,有必要设计新型的海底热液活动模拟实验装置.为此,我们设计了一种可以模拟海底热液环境的实验装置,该装置主体由两个圆柱形钛合金舱体对接而成,利用加热装置、加...     

西南印度洋脊龙旂热液区蚀变岩岩石学特征及对热液流体循环的指示

慢速-超慢速扩张洋脊的海底热液活动区多出露类型多样的蚀变岩石,记录了地壳深部的流体与围岩的相互作用,为研究深部热液流体特征以及循环过程提供了样本。本研究选取了中国大洋第30、34和40航次在超慢速扩张西南印度洋脊龙旂热液区(A区、B区和C区)利用电视抓斗采集的蚀变玄武岩、蚀变辉长岩、蚀变辉石岩和蛇纹岩等蚀变岩样品,利用光学显微镜、电子探针开展了岩相学和矿物化学分析。岩相学结果表明,龙旂热液区蚀变岩石样品约95%发生了地壳浅部的脆性变形作用,靠近龙旂1号热液区(A区)约有5%的蚀变岩石混合发育了脆性变形及脆性-塑性变形特征。研究区岩石蚀变属于中-低温变质作用,变质相近似绿片岩相,变质矿物组合为绿泥石-绿帘石-钠长石-阳起石-榍石。其中,A区的蚀变岩中的绿泥石形成温度(201～341℃)以及蛇纹石、阳起石、绿泥石等蚀变矿物的Fe元素含量(17.5%～27.5%)都高于龙旂3号热液区(B区和C区)的绿泥石形成温度(239～303℃)和Fe元素含量(16.8%～26.5%),这也与在该区观测到高温的热液喷口相符合。本研究认为龙旂热液区所在洋脊段发育的拆离断层为热液流体的向上运移提供了通道,洋壳...     

深渊生物资源取样装备技术体系研究

针对深渊生物资源研究的需求，自主研发了用于全海深深度的深渊沉积物、水体和宏生物的保压取样装置，深渊沉积物保压转移装置，深渊微生物原位过滤及保存装置和高压培养高压酶学测定装置。在深海模拟环境验证了取样装置在万米深度下的工作性能。相关装置在“探索一号”科考船的TS15、TS21-1和TS21-2大洋科考航次中，搭载“奋斗者”号载人潜器、“2号”深渊着陆器、“原位实验”号着陆器于西菲律宾盆区和马里亚纳海沟进行了海上试验，成功获取了万米深度沉积物、水体和宏生物保压样品以及微生物原位过滤滤膜；成功进行了沉积物保压样品的保压转移试验。初步形成了深渊海域生物资源取样的装备技术体系，为深渊海底生物和基因资源开发，深渊生命过程等科学研究提供技术手段。     

深海热液喷口金属硫化物中甲烷菌的多样性研究

对两个来自太平洋洋脊胡安·德富卡的两个热液烟囱的金属硫化物4136-2和4148-B1进行甲烷菌甲基辅酶 M 还原酶的编码基因 mcrA 的序列扩增,构建克隆文库并进行分子进化分析.结果表明在这个甲烷富集的热液喷口周围含有丰富的甲烷产生菌,没有任何甲烷氧化菌存在.两个硫化物样品的甲烷产生菌种类完全不同.在4136-2硫化物中的甲烷产生菌都与热液口的高温环境有关系,主要属于甲烷球菌目的甲烷暖球菌(Methanocaldococcus),少部分属于甲烷火菌目甲烷嗜高热菌属的坎氏甲烷嗜高热菌(Methanopyrus kandleri).与这两个属的可分离菌株的氨基酸同源性为89%~97%,核苷酸同源性高达92%~100%.4148-B1硫化物中发现的一类疑似甲基辅酶 M 还原酶的编码序列,它们与已知的甲烷菌 mcrA 序列核苷酸同源性为69%~72%,氨基酸同源性仅为43%~47%.这可能是由于4148-B1来自于正在喷发的超高温热液喷口相关.由于与已发表的甲烷菌克隆子或菌株同源性较低,有可能是热液口特有的以前未发现的甲烷菌     

海底热液矿床地质和地球化学特点研究

海底热液矿床具有重要的经济价值和科学意义。其产出构造背景包括洋中脊、弧后扩张中心及板内热点处。处于不同构造环境的热液矿床具有不同的地质和地球化学特点。系统总结了海底热液矿床产出的地质和地球化学特点,主要包括热液矿床产出的构造背景、围岩类型、矿区的矿物及矿物组合特点以及不同热液区矿床的元素组成、稀土和硫同位素特点等,对各构造环境中热液矿床的特点进行了对比,指出不同热液区热液矿床地质和地球化学特点差异的根本原因在于所处构造环境的不同和扩张速率的差异。文章最后提出了今后应着重研究的几个问题。     

深海大型底栖生物多样性研究进展及中国现状

综述了国内外深海大型底栖生物多样性、生态学领域的研究进展情况,重点论述了中国在深海热液、冷泉、海山、深渊及鲸尸等特殊环境的考察、研究进展情况,并对中国将来的研究趋势和发展方向做了梳理和展望。