大洋深海硫化物矿调查成就与研究问题

1概述 美国、法国和墨西哥《SIAMEKS》国际科考队曾于1978年在东太平洋隆起北纬21°处的考察过程中发现了硫化物矿。早在100多年（1875—1878）前,英国“挑战者”号调查船发现大洋中的铁锰结核和钴锰结壳及磷灰岩。在大洋中脊范围内发现新形式有用矿产-即同热液活动密切有关的硫化物矿,它与结核和结壳不同,不仅埋藏在海底表面,而且还产于大洋基底岩石中。     

珠江口盆地惠州凹陷新近系珠江组K22陆架砂脊沉积成因分析*

通过分析珠江口盆地惠州凹陷新近系珠江组NE—SW向平行于古岸线展布的K22条带状砂体外部地震反射特征、内部反射结构及平面展布规律,并运用层序地层学方法和理论,结合海平面变化特点,对K22条带状砂脊沉积成因进行了研究。结果显示:K22条带状砂脊为发育在陆架区古构造高带、受控于强制性海退过程的再沉积产物,其物源来自于早期的三角洲,沉积水动力条件多样,主要为海退过程中的潮汐流和波浪作用;同时,沿岸流也对砂脊形态的形成起到了关键作用,这些砂脊后期得益于快速的海侵而保留下来。留存下来的沙脊沉积被包裹在海相泥岩背景中,可形成良好的岩性圈闭。     

Distribution of large-scale detachment faults on mid-ocean ridges in relation to spreading rates

Large-scale detachment faults on mid-ocean ridges （MORs） provide a window into the deeper earth. They have megamullion on their corrugated surfaces, with exposed lower crustal and upper mantle rocks, rela- tively high residual Bouguer gravity anomaly and P-wave velocity, and are commonly associated with ocean- ic core complex. According to 30 detachment faults identified on MORs, we found that their distances to the axis mostly range from 5 to 50 km, half-spreading rates range from 6.8 to 17 mm/a, and activity time ranges from recent to 3 Ma. Most of the detachment faults are developed on the slow spreading Mid-Atlantic Ridge （MAR） and ultra-slow spreading Southwest Indian Ridge （SWIRl, with the dominant half-spreading rates of 7-13 mm/a, especially 10-13 mm/a. Furthermore, they mostly occur at the inside corner of one segment end and result in an asymmetric seafloor spreading. The detachment faults on MORs are mainly controlled by the tectonism and influenced by the magmatism. Long-lived detachment faults tend to be formed where the ridge magma supply is at a moderate level, although the tectonism is a first-order controlling factor. At the slow spreading ridges, detachment faults tend to occur where local magma supply is relatively low, whilst at the ultra-slow spreading ridges, they normally occur where local magma supply is relatively high. These faults are accompanied by hydrothermal activities, with their relationships being useful in the study of hydrothermal polymetallic sulfides and their origin.     

冬半年青藏高原绕流与中国降水和气温的关系

冬半年中纬度西风带在青藏高原地区产生南北两支绕流,即动力性的南支槽和北支脊,这样的绕流对其周边及下游天气气候有重要影响。本文先分别用600 hPa动力性的南支槽和北支脊各自所在的关键区域的平均涡度与多年平均涡度的差异,表示南支槽和北支脊的强度,然后直观地将南支槽和北支脊强度之差定义为高原绕流强度指数,利用相关分析和合成分析等方法,讨论高原绕流在冬半年平均（10月至次年4月）、秋季、冬季和春季的演变与中国降水和气温的关系。结果表明：高原绕流在冬半年10月至次年4月期间定常的存在,年际变化明显,冬季最强。全球变暖背景下,各时间段绕流强度的变化与中国西北、西南和华南部分地区的降水和气温的关系明显,特别是在冬季。降水关联性最好的是中国西南地区和华南地区,与西北、西南和东北地区的气温变化关系明显。探讨各时间段各层的大尺度大气环流和水汽通量散度、垂直速度等物理量的异常场,亚洲大部分地区自下而上的正压性特征显著,可以很好地解释各时间段高原绕流的异常与中国降水和气温关系。绕流的异常也可能是引发中国冬半年期间高影响天气的原因之一。     

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。     

南海与拉布拉多海深部结构及扩张演化史对比

南海中央次海盆残余扩张脊的深部地震探测对于研究南海的形成演化和动力学机制至关重要.本文借助拉布拉多海残余扩张脊内部结构的研究,获得了扩张脊在扩张期和扩张后形成过程的认识.并从多个方面将拉布拉多海与南海进行对比分析,对残余扩张脊的形成环境和形成机制等得到了一些初步认识:两者同属于慢速扩张,扩张过程中,构造作用占主导地位,岩浆作用次之,扩张脊内部结构具有相似性;海盆扩张时期,两者都发生了洋脊跃迁,指示了重要了构造事件;两者的大陆边缘同属于非火山型不对称被动大陆边缘,海盆扩张初期岩石圈以拉张为主,岩浆活动较弱等.这些认识必将为南海中央次海盆残余扩张脊的内部结构研究以及后期的地质解释提供思路和依据.     

西北印度洋中脊玄武岩源区地幔特征

利用全球岩石地球化学数据库(Pet DB)中有关卡尔斯伯格洋脊(CR)、北中印度洋脊(NCIR)及南中印度洋脊(SCIR)玄武岩的微量元素及同位素组成数据,分析了玄武岩的元素地球化学特征及其沿脊轴的变化,旨在探讨玄武岩源区地幔的(不)均一性及岩浆作用过程的差异。初步研究结果表明:CR、NCIR及SCIR玄武岩组成相近,仅在个别脊段表现有微量稀土元素和同位素组成上的差异,玄武岩整体与N-MORB组成特征相近,与先前通常认为的典型印度洋中脊玄武岩不同。玄武质岩浆主要源自尖晶石二辉橄榄岩地幔的熔融,岩浆源区主要由两个地幔端元构成,即以亏损型地幔(DMM)为主(69%),其次为富集型地幔(EMⅡ,27%)。富集组分可能源自古老陆壳物质的混染。自CR经NCIR到SCIR整个印度洋中脊西北分支玄武岩的Sr、Nd及Pb同位素组成表现出均一性,表明岩浆源区地幔组成相近。在SCIR 19°S附近脊段岩浆源区地幔存在有不均一性,有EMⅡ型地幔端元混入的迹象。在CR 3.5°N附近脊段,玄武岩明显富集K、Ba、La及U等微量元素,但由于缺少同位素数据,源区地幔特征有待进一步研究。在上述研究成果的基础上,提出了该区大比例尺的调查填图及密集采样和精细室内分析是CR深入研究的基础,同时加强Sr、Nd、Pb及Re、Os、Be等同位素分析测试,可提供揭示CR地幔不均一性的可靠依据,而厘清印度洋型地幔对CR的影响程度则有助于深入认识地幔不均一性的成因及地幔动力学过程。     

西南印度洋中脊斜向扩张分段特征及构造成因探讨

斜向扩张是超慢速扩张洋中脊独特的构造特征,其地形分段特征明显区别于经典的快速-慢速端元洋中脊模型,是理解超慢速扩张洋中脊地质过程的重要切入点.基于西南印度洋中脊Indomed-Gallieni和Shaka-DuToit段多波束地形数据,分析了不同斜向扩张角度(α)洋中脊的地形分段样式.其中,46.5°～47.5°E(α...     

从大洋中脊反思大陆漂移说——兼论地球膨裂说

本文通过讨论地幔对流的可能性以及大洋中脊的运动方式,证明了大陆漂移说对大陆漂移的源动力的解释仍存在漏洞,并提出大陆漂移源动力与地球膨裂的关系。对大陆漂移说具有补充性。     

广东大亚湾海洋地质环境与潜在地质灾害

大亚湾是国家重点开发的海湾，通过对其大量实测资料的综合分析和研究表明，大亚湾有9种底质类型，除沿岸及岛屿周围颗粒较粗外，湾内浅海区主要为粘土质粉砂和粉砂质粘土，工程地质条件较好。大亚湾目前底质总体污染较小，以轻微污染为主，但湾内水体交换能力差，污染易而治理难，应倍加保护。大亚湾潜在地质灾害包括活动性地质灾害因素和限制性地质条件，主要有海岸侵蚀、沙波、断层、不规则埋藏基岩、埋藏脊、航道沟、异常堆积区和陡坎等。