麦哲伦海山链富钴结壳成矿区域地质背景

本文根据我国调查成果和充分利用DSDP资料，通过综合研究分析认为：麦哲伦成矿区，实际上是一条呈北西方向展布的、规模宏大的海山链。该海山链包含十多座海山，每座海山均属平顶山类型。几乎每座海山都具有从山顶往下，由平坦→陡峭→缓坡变化的规律。即山顶平坦，海山上、中部山坡陡峭，海山中、下部山坡变缓。依据海山形态和其坡度的变化特点，每座海山可划分出台地、陡坡带和缓坡带等三个地貌单元。根据区域地层和海洋磁异常条带(M25-M38)展布特征综合分析，推断麦哲伦海山链所在的位置，原来是一条规模宏大的、走向北西的转换断层。该断层控制着麦哲伦海山链富钴结壳的成矿作用。     

维嘉海山沉积过程及其对西太平洋海山演化的意义

海山沉积过程与全球气候变化和古海洋演化有着紧密联系,维嘉海山保留了西太平洋晚中生代以来的完整沉积记录,是探索西太平洋海山构造演化的理想场所.基于浅地层剖面、大洋钻探和最新相关研究成果,通过研究海山的沉积特征、火山活动和沉降速率等,探索西太平洋维嘉海山晚中生代以来的沉积过程.结果显示维嘉海山顶部发育3个沉积单元,并发现了...     

太平洋海山成矿系统与成矿作用过程

文中初步探讨了太平洋海山富钴结壳成矿系统的结构与成矿作用过程。海山成矿系统的控矿要素主要包括地质要素和海洋要素,地质要素主要包括海山的形成、迁移、沉降和水道的开合等,海洋要素主要包括大洋温盐环流、最低含氧带(OMZ)、文石溶跃面、碳酸盐补偿深度和海山周围海水的动力情况等。重点分析了海山漂移和沉降、水道开合、最低含氧带变化、大洋环流以及气候变化等要素对富钴结壳成矿的控制作用。海山为富钴结壳成矿提供了一个容矿空间,稳定的基岩,即长期稳定的容矿空间,是富钴结壳成矿的基本条件;海山的形成年龄、海山的迁移和水道的开合决定并改变了富钴结壳的成矿背景条件,促使海山成矿系统发生演化。最低含氧带作为富钴结壳成矿的地球化学障,是直接的矿源层;而海山周边的地形旋涡沟通了最低含氧带与富氧、富铁的深层和底层水,使得最低含氧带中的成矿金属离子得到氧化,进而发生胶体凝聚沉淀,形成富钴结壳。以西太平洋海山成矿系统为例,将该区白垩纪以来富钴结壳成矿作用过程划分为5个阶段:(1)白垩纪—始新世,(2)始新世末—晚渐新世,(3)晚渐新世—中中新世早期,(4)中中新世早期—晚中新世早期,(5)晚中新世早期—现代,其中(2)、(3)阶段有利于发育富钴结壳。     

造山带板内洋岛-海山残片的识别及地质意义

板内洋岛-海山残片是造山带“洋壳残片”的重要组成部分,对恢复造山带所代表的古洋盆的构造演化具有重要意义.然而,如何在造山带中识别板内洋岛-海山残片并通过其恢复古洋盆的构造演化等问题并不清楚.在综述现今板内洋岛-海山的岩石层序、岩浆岩类型、地球化学和同位素特征等的基础上,结合对青藏高原班公湖-怒江缝合带数个板内洋岛-海山残片研究的成果,初步总结了造山带板内洋岛-海山残片的识别标志及其地质意义、时代的确定方法等基础地质问题.板内洋岛-海山记录了丰富的洋盆演化信息,且是大洋俯冲消亡时最易保存的地质体.因此,在古洋盆构造演化的恢复中,对造山带板内洋岛-海山残片的研究至关重要.      

甘肃北山马鬃山俯冲增生杂岩带中特殊"古海山"的发现及其沉积序列解析

古海山是缝合带的关键组成部分,中亚造山带西段的天山造山带内已发现多处古海山,而北山地区却鲜有报道,古海山的发现可以弥补该地区海山研究的不足.通过在北山中部野马泉开展地质调查、测制剖面,发现了一套原始层序完整、以玄武岩、玄武质凝灰岩和大理岩为主的地层,具有火山岩基座和碳酸盐岩顶盖的结构,二者原始接触关系为整合接触,符合海山的沉积特征.依据地层中的岩石组合和沉积构造,确定其形成于海山斜坡相.野马泉古海山残骸呈NWW-SEE向延伸,东南部更接近海山顶.该海山中的玄武岩富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,具有岛弧玄武岩的特征.该海山为洋内弧型海山,野马泉一带位于海山斜坡,其被构造肢解后呈NWW-SEE向分布.      

海山富钴结壳空间分布的定量估计

<正>定量估计海山富钴结壳资源的空间分布,要解决两个关键问题:其一富钴结壳资源标量参数的空间分布,其二资源体积。前者如金属浓度等,后者归结为海山表面积和结壳厚度的空间分布。解决这些问题的方法又可归结为:矿产标量参数(金属元素浓度、结壳厚度等)的空间分布估计,海山表面面积拟合。为解决上述两个问题,本文给出下面解决方案:提出基于"距离-相对水深"或"距离-坡度"的实验变差函数方法,拟合海山矿产标量参数的变差函数,并利用Kriging估计海山富钴结壳资源空     

中国富钴结壳合同区维嘉海山漂移历史和沉降过程

应用全球板块构造-水深模型,对西太平洋中国富钴结壳合同区海山——维嘉海山的水平漂移轨迹和垂向沉降过程进行反演,获取海山各个历史时期的水深和古纬度信息,探讨海山演化过程中热点作用的影响.结果表明,维嘉海山最初形成于南太平洋同位素和热异常区,之后向NW向漂移约7500 km至现今位置.维嘉海山初始位置与其附近热点尚有一定的...     

西准噶尔洋中海山及其俯冲带处地质效应

随着研究的不断深入,在中亚造山带(CAOB)不断有不同时代的洋岛玄武岩(OIB)被识别出来。在中亚造山带西南缘的西准噶尔地区的多条蛇绿混杂岩带中,也存在具有OIB特征的玄武岩。这些玄武岩呈枕状,与超基性岩、辉长岩、块状玄武岩、灰岩及紫红色硅质岩等紧密共生。地球化学研究表明枕状玄武岩均为碱性系列,具有较高的TiO2含量(大多>2.5%)、强烈富集轻稀土元素、无明显Nb、Ta负异常,与典型的OIB极为相似,认为其可能形成于大洋板内与地幔柱有关的海山环境。通过对海山的发展阶段分析认为,西准噶尔地区海山应该发展到爆炸海山阶段,因为其中发育大量的枕状熔岩。海山中火山岩或火山碎屑沉积物富集大离子亲石元素和高场强元素,海山的俯冲将对弧及弧后地区火山岩地球化学产生明显影响,而西准噶尔地区泥盆纪-石炭纪火山岩中恰恰存在海山的信号。因此,海山俯冲模式可能能更好地解释西准噶尔地区火山岩中存在OIB特征火山岩的成因。另外,海山俯冲还存在潜在的资源效应,因此应该寻找和研究古海山及火山岛链俯冲的迹象,将对进一步找金铜等矿提供可靠依据。     

协同克里格方法在结壳资源估算中的应用

<正>结壳的形成与海山的形态、基质有关,海山的形态要素主要包括海山坡度、海山表面平整度。结合自然界的自相似性分布特点,海山平顶的边沿、山脊,以及平顶山上或山坡上较大的凸起裸露基质均是结壳生长的优选位置。前人研究表明,结壳的生长与山体坡度有密切关系。因此,在海山形态上要考虑的成因要素主要有海山微地貌和坡度。对于海山基质特征,要根据现场采集基岩样品分析和判断,有孔或疏松的风化严重的基质有利于结壳的形成,硬质的、     

南海盆海山火山碎屑岩的发现及其地质意义

海山火山碎屑岩是水下爆发性火山作用的产物.南海盆两座海山上发现火山碎屑岩表明海山顶部曾经一度高于PCL(压力补偿深度).岩相学特征显示这些火山碎屑岩的胶结物主要为一混合相,包括粘土矿物和黑色铁质矿物等,这从一个侧面反映海山的正地形限制了粗粒外生碎屑到达海山顶部.岩石的单矿物组分、主量元素化学特征与同海山玄武质熔岩具有可比性,属碱性岩浆系列.计算获得海山平均最小下沉速率为0.06mm/年,最大可能达0.30mm/年.海山岩石的机械风化产物对周围海盆的沉积作用作出重要贡献.     

西太平洋采薇海山群基岩特征及其富钴结壳成矿意义

<正>采薇海山群主要包含两个相对独立的平顶山,规模较大的主体海山为采薇平顶山((Pallada Guyot)),规模较小的附属海山为采杞平顶山,两者相距10.2 km(图1)。该海山群位于西太平洋东马里亚纳海盆东北缘,与Vlinder、Loah、Ita Mai Tai(维嘉海山)等海山构成整体呈NW向链状分布麦哲伦海山区。整个海山区属大型断块状隆起,延长近1200 km,海山区的海山年龄在80 Ma~100 Ma     

洋岛,海山碳酸盐岩的沉积特征及其古地理意义

高出水面的洋岛和潜伏水下的海山普遍存在于现代地球表面的各大洋中，地质历史中存在的古洋岛和古海山也逐渐为人们所认识。笔者从地形特征，沉积学特征，成岩作用和生物学特征几个方面对洋岛，海山进行了分析，洋岛，海山通常具有洋岛型火山岩基底和碳酸盐盖层的双层式地层结构，具有低分异度，探讨了古洋岛，古海山的鉴别对于再造古海洋，古地理格局的现实意义。     

西太平洋海域海山地形分形特征研究

对太平洋麦哲伦海山区、威克—马尔库斯海山区、马绍尔群岛、中太平洋海山区及莱恩群岛5个海山区的平顶海山与尖顶海山地形进行分形研究,结果表明两种类型海山地形具有不同的分形特征。海山形态投影覆盖法揭示平顶海山具有单分形的大尺度构造分形,尖顶海山具有大尺度构造分形和小尺度结构分形的双分形结构。海山等高线尺度法分形结果显示,同一海山区平顶海山分维值小于尖顶海山的;同一海山不同高程段等高线分维值基本保持稳定,垂向上具有明显的分段性,可以参考并使用它进行地貌垂向分带。     

如何判定俯冲增生杂岩中的高度肢解的洋底高原-海山系统

巨型洋底高原或海山系统到达俯冲带发生俯冲以后会在俯冲过程中发生肢解,在增生杂岩带中形成面目全非的小型洋底高原-海山系统的断块或碎片,使得在增生杂岩带中识别古老洋底高原-海山系统变得十分困难.为此,本文提出了基于洋板块地层、岩石学和地球化学联合研究的新方法及其识别标志,重新审定增生杂岩中洋底高原或海山的成因.     

中太平洋海山富钴结壳主要成壳元素特征

通过大洋一号船DY105--12 /14 航次采集的结壳样品,对中太平洋CL、CM2、CM3、CX、CQ、 CA、CB 海山结壳的主要成壳元素Mn、Fe、Co、Ni、Cu 的含量进行了测试统计,并与邻区的麦哲伦海山、马绍尔群岛、夏威夷群岛和莱恩群岛进行了对比,中太平洋各海山以及不同区域海山结壳的主成分之间存在一些差异,这主要与各海山结壳的物质来源、成壳环境和成壳时代的差异有关。不同形态类型的结壳主成分具有一定的差别,其主要原因可能是生长机制和形成环境不同造成的。     

太平洋海山富钴结壳钙质超微化石生物地层学及生长过程

正确判断富钴结壳生长年代及过程有助于研究结壳形成地质历史和重建古海洋环境.利用生物地层学方法(生物遗留印痕)对太平洋不同海山结壳样品进行生长时代和阶段研究,发现麦哲伦海山CM3D06结壳和中太平洋海山CB14结壳最初形成年代和富集特征差异显著: 前者为白垩纪(或更古老)、晚古新世-早始新世、中-晚始新世、中-晚中新世、上新世-更新世等5个阶段;后者为晚古新世-早始新世、中-晚始新世、中中新世、上新世-更新世等4个阶段.两座海山结壳层内部超微化石组合具有极强的区域性特征,反映了大洋环境对生物的影响以及生物对环境的适应.结壳层间的不整合和结构构造的变化指示在渐新世其生长存在间断期,与成矿作用的间断有关.      

太平洋海山钴结壳资源量估算

为合理地估算出太平洋海山钴结壳资源量, 基于我国西太平洋海山钴结壳拖网采样调查资料以及对太平洋海山钴结壳资源分布规律和钴结壳矿区圈定参数指标的深入研究, 创造性地按海山不同高度、不同洋壳年龄赋予不同结壳厚度, 进而首次计算出太平洋海山干结壳资源量为(507.06~1 014.11)×108 t, 锰为(111.15~222.29)×108 t, 钴为(3.04~6.08)×108 t, 镍为(2.23~4.46)×108 t, 铜为(0.66~1.32)×108 t, 结壳分布面积为2 062 862 km2.通过Co通量与结壳Co沉积量、结壳厚度的相关分析表明, 赋予不同洋壳年龄段的结壳厚度是理论厚度的6.10%~12.20%, 这与Ku et al.得出"结壳生长时间只占其整个生命史4%"的认识非常相近, 说明所赋结壳厚度基本合理, 得出的结壳资源量基本正确.为整个大洋海盆内海山钴结壳资源量的估算提供了新方法.      

海山磁化强度反演精度的研究

海山磁化强度在海相的古地磁学中是相当重要的,并且可以通过反演海山磁异常来确定。反演方法可以分为两种类型:a)均匀磁化模型,这种模型可以在PC机上实现;b)非均匀磁化模型,这种方法模型只能在高能计算机上实现,这些限制了非均匀模型的广泛应用。在某种情况下,我们不得不用均匀磁化模型来反演海山的磁化强度。通过模型实验,我们已经研究了采用均匀磁化强度模型影响反演精度的三种因素:1) 海山磁化强度的不均一性;2) 海山形态的误差;3) 实测磁异常数据的随机误差。     

洋岛-海山研究进展及其对于重建洋板块的意义

在中国区域大地构造研究中,对洋岛-海山/洋底高原的识别尚未引起足够重视.为深入研究中国大陆洋板块构造,系统回顾了洋岛-海山/洋底高原的基本概念、基本特征和增生造山过程.洋岛-海山/洋底高原是在海底扩张、大洋壳演化过程中由于地幔热点/柱作用形成的有异常厚度洋壳的区域,是大洋岩石圈的重要组成部分.洋岛-海山/洋底高原在垂向上具有典型的二元结构,下部以镁铁质、超镁铁质岩石为主,上部以碳酸盐岩建造为主.现今大洋盆地中大面积分布着正在演化中和正在俯冲的洋岛-海山,根据比较大地构造学原理,古洋岛-海山的存在指示古大洋盆地的存在,是研究造山带的重要载体.认为地史时期大洋盆地中有相当数量的洋岛、海山,在俯冲增生碰撞造山过程中保留下来的古洋岛-海山残块以构造岩片（块）形式夹持在俯冲增生杂岩中,随大洋盆地关闭;其作为缝合带的重要组成部分,是识别对接带的重要判别依据之一.      

采薇平顶海山群底质类型分布研究

<正>富钴结壳主要生长在水深400~4000 m的中、西太平洋海山山顶边缘和斜坡位置,其中1000~3000m水深范围内最为富集。就具体海山而言,富钴结壳易生长于山顶周边平台和鞍部(Hein,et al.,2000)。海山钙质远洋沉积、碳酸盐岩沉积及重力作用引起的滑塌沉积是海山山顶和斜坡的主要沉积类型。本文利用中国大洋36航次最新获得的EM122多波束测深和回波强度资料,对采薇平顶海山群进行地形