现代海底热水活动调查研究在中国

现代海底热水（又称热液、热泉）活动的调查研究，是当代海洋科学、地质学及地球化学等学科共同面临的重大使命，已成为国际上重大前沿理论课题之一，其主要意义有：（１）现代海底热水多金属硫化物的发现是继海洋铁锰结核之后又新发现的一种具有明显潜在经济价值的矿物资源，迄今已发现矿化点１００多处。（２）海底热水的成因与海底扩张和板块构造有着内在的联系，它可为板块构造理论提供新的佐证。（３）海底热水是海洋一个新的不可忽视的物质来源，它对海洋物质的收支有重大贡献。（４）现代热水成矿的研究无疑对大陆某些古代海底热水矿…     

锦州湾泥沙运动的研究

根据１９８５年春季和１９８６年夏季（洪水期）对锦州湾现场调查和室内分析资料计算的结果是，锦州湾沿岸河流在洪水期进入湾内泥沙量为７．４６万ｔ，全年为１３．７万ｔ，外海进入湾内的泥沙量在洪水期为８．２２万ｔ，全年为２０．１９万ｔ。故洪水期进入湾内的少量为１５．６８万ｔ，全年为３３．８９万ｔ，假如这些泥沙进入湾内作均匀沉积，则洪水季节沉积量为０．１４ｇ／ｃｍ＾２，年沉积量为０．２９８ｇ／ｃｍ＾２。     

海洋能承受多少污染

近若干年来,海洋正在逐渐变成人类活动抛弃物(金属、石油、化学产品等等)的全球性垃圾场,这已不是什么秘密。例如:人为进入各大洋的石油是自然渗入的8倍;铅每年超过200万吨;排入海洋的化学污染物更达百分之百。虽然污染物可以随着海流飘散到很远的距离,或沉入海底,或聚积在海洋生物体内,在此过程中污染物也可能会被破坏、溶解,部分地变得无害,然而,就目前来看,人类活     

海底下面的火山口

就在２０多年前,科学家勘查洋中脊系统,首次发现了壮观的黑烟囱由金属硫化物矿物构成的热液火山管强有力地释放出热的、充满粒子的黑色流体进入海洋。这些烟囱喷发的流体的最终来源是海水,但海水和热液流体的化学成分明显不同。喷口流体不仅远比周围的海水热,而且它们的酸性更大,更富集金属,并且具有较高的溶解气浓度,如氢、甲烷和硫化氢等。受流体频繁搬运的金属在海底形成矿床,溶解气供给一个丰富的生物群体,它们是通过化学反应而不是阳光获得能量的。那么,海水是通过什么过程转变成从黑烟囱中喷出的流体的呢？答案就在海底下面…     

海底热液硫化物——深海采矿前沿探索

结合深海采矿的现状,以海底热液硫化物这一潜在开采对象为基础,对国内外的相关研究与开发动态情况进行了介绍,分析了海底热液硫化开采远景,在剖析海底热液硫化物开采研究现实意义的基础上,提出海底热液硫化物是我国海洋采矿发展的新契机.并建议相关部门结合大洋战略逐步完善我国深海基础机电产品及工程装备研发体系.结合海底热液硫化物探测技术的发展,同步开展开采系统的前期研究工作,从而引导并推进我国深海采矿及海洋工程技术的发展.     

东北太平洋热液活动模式初探

继大洋多金属结核被发现之后,海底热液矿床又成为重要的大洋多金属矿产之一海底热液活动向大洋输送物质的通量及海洋物质收支平衡的研究成为当前海底热液活动研究的热点.东北太平洋是大洋多金属结核的主要分布区.     

现代大洋铁盐投放实验对古海洋学研究的启示:白垩纪大洋红层产生的背景与机制

白垩纪大洋红层代表典型的深水富氧沉积环境,笔者从现代海洋铁盐投放实验入手,探讨了大洋红层的产生机制,论述了铁元素在白垩纪大洋富氧环境发生过程中的作用。白垩纪剧烈的岩浆活动在海底产生大量的富含铁元素的基性和超基性岩石,在与海水发生反应时,岩石中的铁元素进入海水中。海水中的铁元素是海洋浮游植物宝贵的营养盐类,其含量的增加可激发浮游植物的爆发性繁盛,而这一生命过程可以吸收海水中大量的CO2,并且产生巨量的O2。伴随海水中溶解O2浓度的不断升高,以富含Fe3+的红色沉积物为特征的海洋富氧环境出现。中、晚白垩世大洋红层的产生是一个与火山活动密切相关、同时又涉及沉积学及生物—海洋地球化学作用的复杂过程。     

西太平洋弧后盆地的热液系统及其岩浆环境研究

研究海底热液系统及其岩浆环境,可为了解西太平洋流固界面跨圈层物质与热交换过程,揭示板块俯冲过程的岩浆活动和资源环境效应提供研究支撑。为此,研究了冲绳海槽热液活动的岩浆环境、马努斯海盆的热液柱以及弧后盆地和洋中脊背景下的硫化物与玄武岩的同位素组成,对冲绳海槽热液区附近玄武岩、安山岩、粗安岩、英安岩、流纹岩及其基性岩浆包体进行了岩相学、矿物学以及主量元素、微量元素和同位素组成分析,对马努斯海盆PACMANUS和Desmos热液区的热液柱及海水进行了测量,在海底热液区岩浆混合过程及时间尺度、透视冲绳海槽深部岩浆房及岩浆演化过程和岩浆对热液系统物质贡献研究方面获新进展,揭示了俯冲蛇纹岩对琉球构造带南部岩浆活动的影响,论证了熔体包裹体对弧后盆地岩浆演化的指示,获得了冲绳海槽玄武质岩浆来源新证据,揭示了弧后盆地与洋中脊硫化物和玄武岩中铁、铜、锌的来源及其同位素在硫化物形成和岩浆活动过程中的分馏情况,明确了热液柱的物理、化学空间结构与物质组成特征,以及热液柱的扩散受深度和底流流速的影响,且热液柱扩散过程中溶解铁浓度异常比溶解锰的维持时间更长。未来,发展非传统稳定同位素和挥发份测试技术,进一步了解西太平洋板块俯冲环境下热液活动与岩浆作用的关系,将有助于海底热液系统及其成矿过程研究获得新进展。     

南海东北部海区的溶解有机碳

碳是生态系统中重要的生命元素之一。近年来,海洋学家们对海水中溶解有机质的研究已经引起了很大的注意。海水中总有机质的重要来源是海洋内部的生物学过程,包括浮游植物通过光合作用固定二氧化碳,浮游植物的直接分解,死细胞的溶解和部分矿化、海洋沉积物的再悬浮作用和河流以及大气将陆源有机质搬入海洋等。这些溶解有机物很快被异氧生物(主要是微生物)所利用,可能也有不到10％的溶解有机质变成大分子量的络合物混进难溶的残质中沉到海底。目前,一般采用有机碳的测定     

海底热液矿产资源综述

海底热液矿产是一种具有重要经济价值的新型海底资源，九十年将成为世界海洋科学中人们关注的焦点。本文试图通过这种矿产资源在大洋构造格局中下发生的位置，热液溢口的温度及测试，金属含量的评价和成因机制等核心问题作一综述，以期能够得到有关方面的重视。     

印度洋西南海脊的热液活动

洋中脊的水下热液喷口喷出热的缺氧流体,当它们从海底喷出时与周围海水激烈混合,沉淀出各种硫化物和氧化物,直到达到海底之上数百米平衡为止。最终的热液柱沿等密度面散布,等密度面处的热液柱可由溶解的化学示踪物高度富集和悬浮颗粒负载增高检验出来。最近的研究中,...     

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。     

富Co铁锰结壳铂族元素与铼-锇同位素组成及其意义

用ICP－MS测定了太平洋富Co铁锰结壳铂族元素和铼－锇同位素组成。富Co铁锰结壳不仅异常富集铂族元素，而且铂族元素及其它亲铁元素的配发与陨石特征非常相似。铁锰结壳的铼－锇同位素组成明显有别于大陆地壳岩石，和K－T界线沉积物相似，接近陨石值。世界大洋范围内的富Co铁锰结壳均产于远离海底构造热液活动区，几乎不可能受到地幔源热液作用的直接影响。因此，富Co铁锰结壳中的铂族元素可能部分来源于地外物质。     

日本北海道南西岸外地震震源海域海底地质调查

日本通产省工业技术院地质调查所海洋地质部实施了从1989年到1993年5年的调查计划，对新泻县至青森县岸外日本海沿岸大陆坡海域进行了海底地质调查．租用日本金属矿业事业团海洋地质调查船“白岭丸”号，于每年6月下旬至7月末实行40天海上调查作业，旨在绘制该海域海底地质图、海底沉积图，以及阐明地震与构造活动的关系．     

沉积物中生物硅分析方法评述

硅是水生态系统中构成生物群落的重要元素。硅藻、放射虫、硅质海绵和硅鞭毛虫生长和骨骼形成都离不开硅。ＤｅＭａｓｔｅｒ１９８１年研究指出海洋硅主要来源于河流(４．２±０．８×１０１４ｇ／ａ，ＳｉＯ２)和热液喷发 (１．９±１．０×１０１４ｇ／ａ，ＳｉＯ２)。另外冰川风化、低温海底玄武岩风化和沉积物的成岩作用亦是其来源之一。而Ｃｏｎｌｅｙ等１９９３年报道富营养化往往引起水体中溶解硅的浓度逐渐降低。生物硅（Ｂｉｏｇｅｎｉｃｓｉｌｉｃａ）指化学方法测定的无定形硅的含量 ,亦称为生物蛋白石或简称蛋白石。生源无定形…     

资源综论 海洋资源开发与海洋产业结构发展重点与方向

进入２０世纪５０年代以来，随着人口迅猛增长，陆域所承受的粮食、矿产资源、水资源和环境等方面的压力越来越大，沿海各国都开始把目光转向海洋，海洋开发成为正在兴起的四大关键产业之一。在我国近３００万km２的海洋区域空间内，有丰富的海洋生物资源，海底石油、天然气资源，海洋能资源，港址资源和众多的旅游景点，国际海底多金属结核矿区有丰富的矿产资源。开发海洋中巨大的潜在资源将成为推动我国经济和社会发展的积极力量。目前，我国已经把海洋开发作为国家跨世纪的发展战略，海洋经济也已经成为国民经济不可分割的重要组成部分。…     

热液柱的形态研究

热液柱是海底热液系统将其自身的能量输入海水的一种重要形式，是进行热液活动环境效应研究的主要物理对象。给出了描述热液柱形成与演化的运动方程、连续性方程和能量方程，并给出了问题的近似解。通过解的分析指出，热液流体从海底喷口喷出以后，由于初速度和浮力的存在将沿一个通道上升，随离海底距离的增大上升的速度迅速低，同时，热液流体的上升通道在侧向上将随这扩展，到达中性浮力面后不再上升，而仅在一个层面上扩展。在不考虑底层流的情况下，热液柱由热液颈和热液透镜组成。热液颈上粗下细，下部与热液喷口连接，上部与热液透镜连接；热液透镜呈宽扁的透镜状。     

海底热液矿产资源综述

海底热液矿产是一种具有重要经济价值的新型海底资源,九十年代将成为世界海洋科学中人们关注的焦点.本文试图通过这种矿产资源在大洋构造格局下发生的位置,热液溢口的温度及测试,金属含量的评价和成因机制等核心问题作一综述,以期能够得到有关方面的重视.     

南京大学海洋地球化学研究中心

南京大学海洋地球化学研究中心成立于2003年,该中心以南京大学地球科学系为依托单位,以成矿作用国家重点实验室为平台,中心成员来自南京大学地球科学系、大地海洋科学系和生命科学院等院系,具有多学科交叉的特色。现任研究中心主任为教育部长江学者特聘教授蒋少涌博士,学术委员会主任为同济大学海洋与地球科学学院汪品先院士。本研究中心目前确立的3个主要研究方向为:(1)海洋矿产资源地球化学研究,主要致力于我国海域天然气水合物的地球化学勘查与研究;大洋铁锰结核和结壳资源研究;以及古代和现代大洋底热液活动和硫化物成矿作用地球化学研究。(2)海洋生物资源和生物地球化学研究,以海底“深部生物圈”和海底热液作用与极端生态系统为研究对象,探讨大洋底微生物的地球化学效应、物质循环、环境演变和基因资源。(3)古海洋环境研究,通过海洋沉积记录,追溯物质与能量的交换,研究岩石圈、水圈和生物圈在不同时间尺度(构造尺度、轨道尺度、海洋尺度)上的相互作用,揭示其对全球环境变迁的影响。目前,侧重于新元古代—寒武纪生命大爆发时期的古海洋环境地球化学示踪研究和大洋富钴结壳高分辨率时序元素和同位素演化与新生代古海洋环境变迁研究。     

探秘海底热液活动

海底热液活动普遍发生在大洋中活动板块的边界以及板块内部火山活动的中心。1977年,美国的"阿尔文"号载人潜艇在东太平洋洋中脊的轴部采到了由黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿组成的硫化物。1979年,又在距同一地点约2000米的海底熔岩上,发现了数十个冒着白色和黑色的"烟囱",温度约为350℃的含有矿物质的热液从海底喷出后,与周围的海水迅速混合,产生沉淀。这些沉淀就是黑色或者白色的"烟",沉淀物主要由磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿以及铜和铁的硫化物组成。这些海底热液的发现极具研究