东太平洋海隆(EPR)13°N热液区附近沉积物粒度特征

2003年中国海底热液硫化物调查航段在EPR西侧取得了E271与E272站位的小箱体柱状样品,通过对这些样品采用酸化和未酸化两种前处理方法的粒度分析,结果表明样品受热液活动影响不强烈;粒度分布曲线表现为多峰分布,为多种物源共同叠加沉积的结果,其中以生物源与火山源为主。因此该地区的沉积物源虽然有热液活动的贡献,但是较其它来源的沉积物所占的比例较小。     

东太平洋海隆13°N和赤道附近表层沉积物中的元素赋存状态

为了解海底热液活动对沉积物元素赋存状态的影响,对东太平洋海隆(EPR)13°N和赤道附近表层沉积物样品17A-EPR-TVG1、17A-EPR-TVG5做了全样及顺序提取分析,探讨了Al、Ca、Fe、Mn、Ti、Ba、Zn、Cu、Sr、V、Mo、U及稀土元素赋存状态。XRD结果显示,17A-EPR-TVG1沉积物的主要矿物形态为黄铁矿,17A-EPR-TVG5沉积物样品主要矿物为方解石。受热液影响明显的17A-EPR-TVG1沉积物中,除Ca、Sr外,其余元素主要赋存于铁锰氧化物与残留相中。正常深海沉积物17A-EPR-TVG5中,除Al、Ba、Ti外,其余元素主要赋存于碳酸盐相及铁锰氧化物相中。稀土元素的顺序提取结果显示,17A-EPR-TVG1沉积物4个相态稀土元素北美页岩配分曲线中均有Eu正异常,17A-EPR-TVG5沉积物4个相态稀土元素北美页岩配分曲线中均出现Ce负异常,分别指示了二者形成过程中热液与海水的加入。     

太平洋洋底高原和海山成因——重点以Shatsky海隆成因为例

太平洋洋底虽然有大规模的洋底高原和大量大大小小的海山,但西北太平洋的Shatsky海隆不管在构造位置上,还是在理解洋底高原成因所特有的重要证据上,都是独一无二的,对研究太平洋各隆起形成的机制有重要参考价值.目前,对Shatsky海隆的形成有3种主要假说:(1)地幔柱头假说;(2)洋中脊假说;(3)陨星撞击假说.这些假说...     

东太平洋海隆1.23°N~5.70°S区域洋脊玄武岩特征及岩浆作用探讨

东太平洋海隆洋脊玄武岩具有不同的类型。对1.23°N(EPR(A))、3.10°S(EPR(B))和5.70°S(EPR(C))3区域洋脊玄武岩元素地球化学分析发现,EPR(A)附近样品属于富集型玄武岩,其他2个区样品基本属于亏损型玄武岩。EPR(A)区附近洋脊玄武岩具有斜长石含量高、自形程度好、粒径大、高Al2O3、低TFeO和低MgO等特征;EPR(B)和EPR(C)区玄武岩整体上为亏损型,具有斜长石含量低、粒径小、高TFeO、高MgO等特征。EPR(A)区岩浆来源较浅,且在浅部岩浆房内经历了较为强烈的岩浆混合结晶作用,其混合作用有3个阶段。同时该区产生斜长石斑晶的堆积作用,喷出岩浆具有高黏度、低密度特征。与之相比,其他2个区域岩浆来源可能较深,并且所经历的低压岩浆混合作用期次可能较少。从岩相学及Sr和Eu元素含量特征来看,岩浆演化过程中经历了单斜辉石的高压分离作用,而斜长石在这一过程中很可能没有经历分离作用。     

东太平洋海隆热液活动区沉积岩心的地球化学研究

东太平洋隆是现代海底热液活动及热液沉积分布最为广泛的构造环境之一。本文对采自 EPR13°N 现代海底热液活动区附近的两个沉积物岩心分别进行了元素地球化学分析，并结合沉积物中有孔虫壳体对岩心进行关键层位 14C 年代学研究。目的在于通过对比距现代海底热液喷口不同距离的两岩心的地球化学特征，研究热液活动在岩心沉积物中所何存的地球化学记录，探讨海底热液活动对洋中脊附近沉积作用的贡献，以及热液活动在一定地质历史时期内的变化规律。显示，距热液喷口区相对较近的 B13－26 岩心沉积物含有丰富的热液特征组分，绝大多数微量元素和 REE 都与 Fe和Mn 成较强的正相关关系，而与 Al、Na、Ca、Mg、Ti 等元素相关性较弱或呈负相关，说明这些元素的富集机制主要是热液成因非晶质 Fe－Mn 化合物对热液及海水中元素的吸附作用。距热液喷口区相对较远的 B13－62岩心上部沉积物中元素的富集特征与 B13－26 岩心相似，但中下部沉积物中 Fe 与 Mn 无明显的相关关系，说明这些元素的富集主要受深海粘土沉积的影响，而受热液活动的影响减弱或消失。由于与海隆扩张轴距离的不同，两岩心受热液活动影响的强度不同。由海隆扩张轴向外，沉积作用受热活动的影响逐渐减弱，正常深海沉积作用逐渐加强。两个岩心沉积物地球化学上的共性是 Ca 和 Sr 都与其他元素呈现负相关关系或极微弱的正相关关系，表明生物碳酸盐沉积作用的独特性。有孔虫 14C 年龄测定结果表明，B13－26 岩心 35～250cm 段年龄十分接近，前后相差仅在几百年内。根据年龄测量中的误差范围，可以断定这段沉积物岩心是短时间内快速沉积的产物。结合热液活动特征性元素在岩心中的分布特征，判断该岩心段记录一次强烈的热液活动事件，从而形成了典型的事件沉积。在 B13－62 岩心的45～50cm 处测得有孔虫的 14C 年龄为距今 32900±530 yr。由于 14C 测年方法上的局限性，在岩心 135～140cm 处 14C 测年只能给出大于40000 yr 的结果。显然，B13－62 岩心处早期并没有受到热液活动明显的影响，沉积速率非常缓慢，只是在近期受到了热液活动的影响，形成了上部富含 Fe、Mn、Zn、Cr、Co、Ni、V 等热液活动特征元素的沉积。     

Effect of the Bottom Topography on Tsunami Propagation in the East （Japan） Sea

A study of tsunami events in the East （Japan） Sea using continuous Galerkin finite element model, aiming at reproducing tsunami waves generated by underwater earthquakes in 1983 and 1993 respectively has been performed focusing on the geographic extent of a topographic feature in the East （Japan） Sea. Numerical models can be the proper tools to study the combined effects of realistic topography. Subsequently, using the FEM based two-dimensional model we have simulated the smoothed and flattened topographic effects by removal of Yamato Rise and seamounts for the cases of tthe 1983 Central region earthquake tsunami and the 1993 southwestern Hokkaido earthquake tsunami. The results have shown that there will be higher tsunamis along the eastern coasts of Korea in general except some areas, like Sokcho with removal of topographic highs, thus providing complicated bottom topography of the East （Japan） Sea as effective tsunami energy scattering.     

东太平洋海隆深海热液区沉积物微生物多样性的研究

提取东太平洋海隆区深海热液系统沉积物样品的总DNA,构建沉积物中的细菌16S rDNA 克隆文库,通过PCR-RFLP分析与序列测定,对沉积物中的微生物类群及其与环境的关系进行了分析.结果表明,该海区沉积物中的36个克隆代表的22种基因型分别属于7个主要类群,其中变形菌(Proteobacteria)的γ-亚群为优势菌群,α-和β-亚群也均有分布;而硫氧化相关共生菌的属(sulfur-oxidizing symbionts)为优势种属.系统发育分析表明,在该沉积物中细菌主要是跟共生有关、跟C、S代谢相关,大多还能在无氧和高温环境的条件下生存,说明采样点具有典型的深海热液生态系统的特点,甲烷代谢和硫代谢在该区域的深海物质能量循环中占据着重要地位.另外大量新的极端微生物的存在,预示着该区域的微生物资源有着非常大的开发潜力.