南海典型断面表层沉积物中氧化还原敏感元素的分布特征及其控制因素

氧化还原敏感元素在环境研究中发挥着日益重要的作用,然而对于海底表层沉积物中氧化还原敏感元素的分布规律与特征的研究鲜有涉及。本文以采集自南海4条典型断面(18°N、10°N、6°N、113°E)的75个表层沉积物样品为研究对象,通过主量元素和微量元素(含氧化还原敏感元素Mo、V、U)分析,并结合沉积物粒度、元素富集系数等数据,探讨了表层沉积物中氧化还原敏感元素的分布特征及其控制因素。结果表明,研究区每个断面中的V、U含量变化趋势十分相似,Mo含量变化与V、U的总体变化趋势相近,但Mo在断面上的变化波动比V、U更强烈。4条断面中Mo平均含量表现出明显富集,除了V在断面Ⅰ中表现为轻度富集外,V和U平均含量都表现为亏损。影响沉积物中Mo、V、U含量分布的因素主要包括陆源碎屑含量、生物碳酸盐含量、细粒沉积物的吸附作用和氧化还原环境等。所有断面中V和U的含量分布主要受控于陆源碎屑组分,同时也受到生物碳酸盐含量和细粒沉积物的吸附作用的影响,氧化还原环境对其含量影响较小,受环境影响的自生组分含量较低。Mo的含量分布主要受控于海底氧化还原环境,陆源碎屑组分的贡献和细粒沉积物吸附作用的影响较小,受环境影响的自生组分含量较高。西南次海盆的Mo含量及其富集系数都较低,可能是由于西南次海盆的底流活动使其海底存在氧化环境所致。     

南海北部边缘盆地氮气气源追踪与判识

南海北部边缘盆地油气勘探中陆续发现较丰富的二氧化碳(CO2)和氮气(N2)等非烃气气藏,同时亦发现了一些含N2、富N2的天然气层。这些CO2和N2非烃气主要富集于西北部边缘莺歌海盆地中央泥底辟带新近系及第四系浅层中。根据N2地质地球化学特征,可将本区N2划分为大气成因、壳源型有机成因和壳源型有机-无机混合成因三种主要成因类型。结合温压双控热模拟岩石产氮气实验结果,以及N2等非烃气在平面上分区分块、剖面上分带分层的局部性富集特点,追踪判识并确定N2气源主要由来自不同成熟演化阶段的中新统及上新统海相泥岩气源岩的N2与多种物理化学和岩石脱气作用所形成的无机N2相互混合而构成。     

海底冷泉系统中的钙同位素示踪研究进展

海底冷泉系统中的钙同位素及其与天然气水合物形成关系的研究已有少量报道,现有的研究均表明,冷泉系统中钙同位素的分馏受多种因素和过程的控制,孔隙水及碳酸盐中的钙同位素不仅可以用来识别甲烷缺氧氧化界面的位置,也可以用来探讨冷泉系统中钙同位素分馏的控制机制。阐述了冷泉系统的基本特征、研究现状及其钙同位素示踪的研究进展,并据此分析了冷泉系统的形成演化与天然气水合物的关系,指出了钙同位素研究中存在的主要问题,旨在为国内学者进一步深入开展冷泉系统与天然气水合物关系的研究提供一些参考。     

海底甲烷冷泉特征与冷泉生态系统的群落结构

海底冷泉及冷泉生态系统是现代海洋地质学和生物学研究的前沿领域,它提升了人类对深海资源的认识和利用,拓展了深海极端环境下生命的潜在界线。综述了海底甲烷冷泉的成因、冷泉喷发的类型及其特征,海底冷泉分布、形成的主要阶段(150—100Ma BP,42—28Ma BP和12Ma BP以来)以及指示海底冷泉系统的简要特征;综述了冷泉化能自养生态系统及其食物链构成和特征,专性种、潜在专性种和非专性种的生物组成及其特征,冷泉环境中有孔虫和轻小型底栖动物的主要变化;最后划分了我国近海的冷泉区(点)并简要介绍它们的分布和特征,为开展我国近海冷泉及其冷泉生物群落的调查和研究提供了基础资料。     

辽西黄半吉沟早白垩世义县组高镁安山岩的成因

利用橄榄石和熔体包裹体,结合全岩的方法对辽西地区早白垩世义县组黄半吉沟火山岩的成因进行了研究。黄半吉沟火山岩SiO_2=53.41%~53.74%,MgO=8.15%~8.23%,Mg#=~70(Mg#=mol Mg/(Mg+Fe2+)),为高镁安山岩;全岩在TAS图解上,落在玄武安山岩范围内,属于亚碱性系列;它们具有较高Ni(119×10-6~125×10-6)和高Cr(467×10-6~521×10-6),显示幔源岩浆特征;在微量元素组成上,黄半吉沟高镁安山岩Sr=920×10-6~930×10-6,Y=16.1×10-6~16.4×10-6,Sr/Y=57~58;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,黄半吉沟高镁安山岩显示轻重稀土分异,明显的Nb-Ta-Ti和弱的Zr-Hf负异常,Ba、Sr和Pb正异常,这些特征与大陆下地壳非常相似。熔体包裹体MgO为6.5%~9.7%,SiO_2为51%~53%,不符合典型高镁安山岩的定义;在TAS图解上它们落在玄武粗安岩内,属于碱性系列;MgO与其它主量元素成分呈明显或者弱的负相关关系,说明它们的成分主要受控于橄榄石结晶分离过程。黄半吉沟高镁安山岩的橄榄石Fo值为75~91;CaO含量为0.10%~0.18%,NiO为0.05%~0.41%,Fe/Mn比值为60~80。黄半吉沟高镁安山岩的全岩和熔体包裹体成分存在显著差异,如熔体包裹体具有更高的Al2O3和更低的SiO_2。结合全岩微量元素特征,我们认为黄半吉沟高镁安山岩在地壳深度的岩浆演化过程中加入了来自下地壳的酸性熔体,是壳幔相互作用的结果。全岩较低Ni高Mg#,熔体包裹体低CaO并落在CATS-Olivine-Quartz相图的热障碍边界线富硅一侧,以及橄榄石低Ca和陡倾的Fo-Ni关系,指示黄半吉沟高镁安山岩的幔源岩浆是来自以斜方辉石为主辉石岩的源区。我们认为广泛发育于辽西地区的早白垩世义县组高镁安山岩可能经历了壳幔相互作用,因而不能作为拆沉作用导致岩石圈大规模减薄的重要证据。     

喷流矿床研究综述

六十年代红海热卤水的证实使人们获得了在大洋底研究成矿作用的启示。喷流矿床即在此基础上发展起来的一类具广阔前景的矿床新类型。本文从喷流矿床的定义、分类、地质特征、成矿构造环境、成因模式以及其研究趋势等方面对它进行了较系统的介绍。     

南沙海槽南部表层重砂矿物及其成矿远景

南沙海槽南部海区80余个站位重砂矿物研究表明，重矿物主要受古巽他河、湄公河及加里曼丹岛的短源河流影响，具有多期、多来源沉积特点。重砂矿物为钛铁矿，金红石，锆石，独居石等，主要公布于北康暗沙和南康暗沙一带，曾母暗沙线滩海域的钙质生物砂中，砂矿品位和成矿元素Fe,Ti,Zr含量分布表明，南沙海槽南部海域砂矿可划分为3个成矿远景区：（1）北康暗沙锆石，独居石远景区；（2）南康暗沙锆石，钛铁矿远景区；（3）曾母暗沙锆石，钛铁矿，金红石远景区。     

南海北部开放航次海洋地质与沉积环境科学考察的进展与成果

南海北部具有独特的地理位置、季风环流、沉积构造以及丰富的油气、天然气水合物资源,但长期以来没有航线固定的考察航次进行持续观测以及逐年数据积累.自2004年起,中国科学院南海海洋研究所设置了南海北部开放航次,这对加强海洋现场数据的长期积累、促进海洋科学多学科交叉与融合、不断地发现和解决科学问题、推动重大成果产出起了积极作用.本文总结了2004-2010年海洋地质与沉积环境考察的进展及成果,并展望了今后海洋地质与沉积环境考察的主要方向,期望更多单位及科学家积极参与南海北部开放航次考察.     

一种新类型铜矿床的地球化学特征及其热水沉积成因

对兰坪－思茅沉积盆地几个代表性脉状铜矿床的研究发展，矿石构造以角砾状为主；金属矿物组合中出现较多的黝铜矿系列矿物（Ｃｕ１２Ｓｂ４Ｓ１３－Ｃｕ１２Ａｓ４Ｓ１３），约占金属矿物总量的５０％以上，部分矿石达８０％以上，其中尤以砷黝铜矿占优势；矿床的元素组合以Ｃｕ－Ａｓ－Ｓｂ－Ａｇ－Ｚｎ－（Ａｕ）－（Ｈｇ）－（Ｃｏ）－（Ｇａ）为特征；脉石矿物的稀土元素表现出特异的富中组稀土（Ｓｍ－Ｈｏ）、弱或无铕异常的曲     

末次盛冰期以来西沙海槽天然气水合物储库变化及其对环境的影响

利用Milkov和Sassen的模型计算了目前及末次盛冰期时西沙海槽天然气水合物的稳定带(GHSZ) 厚度及资源量, 讨论了末次盛冰期以来海洋底水温度增加和海平面升高对西沙海槽天然气水合物储库变化的影响.计算结果表明, 底水温度增加使GHSZ厚度减薄, 资源量减少; 而海平面上升使GHSZ厚度增加, 资源量增加, 但底水温度变化对GHSZ厚度和资源量的影响比海平面变化的影响更大.西沙海槽末次盛冰期时GHSZ平均厚度约为299m, 天然气水合物资源量约为2.87×1010m3, 甲烷数量约为4.71×1012m3; 目前的GHSZ平均厚度约为287m, 天然气水合物资源量约为2.76×1010m3, 甲烷数量约为4.52×1012m3.由此可见, 自末次盛冰期以来西沙海槽的GHSZ平均厚度减薄了~12m, 大约1.1×109m3的天然气水合物分解释放了1.9×1011m3的甲烷, 这些甲烷可能对环境产生了重要影响.