基于独立成分分析的马里亚纳弧后地幔源区特征研究

对采自太平洋洋中脊(277组)、印度洋洋中脊(159组)、马里亚纳海槽(53组)、马里亚纳岛弧(39组)、中南劳海盆(72组)共600组玄武岩数据进行了独立成分分析,从Sr-Nd-Pb五维同位素比值空间提取出占样本方差99％的3个独立成分(IC1,IC2,IC3),并利用这3个独立成分(ICs)与微量元素比值之间的相关...     

马里亚纳海槽沉积物中的火山碎屑及火山灰特征

对马里亚纳海槽的５个沉积岩芯进行了火山碎屑矿物分析,讨论了马里亚纳海槽的火山碎屑来源以及不同地质构造环境对沉积物类型分布的影响。同时,对岩芯中火山灰的组成特征及其地质意义进行了初步分析。     

马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山无机成因甲烷–氢气水合物形成条件与稳定带发育特征

海洋水合物的成藏不仅需要合适的温度、压力条件,而且需要充足的气源。一般认为大洋区海底沉积物缺乏丰富的有机质,不具备天然气水合物发育的气源条件。然而最近研究表明洋壳广泛的蛇纹岩化作用可以产生大量的无机成因甲烷,并找到了与蛇纹岩化有关的水合物发育证据。蛇纹岩化过程中不仅有甲烷生成,还生成大量的氢气,很可能形成甲烷–氢气水合物。本文根据IODP 366航次钻探资料,应用甲烷–氢气水合物的热力学模型,计算了马里亚纳弧前三个蛇纹岩泥火山钻探实测获得的不同氢气含量条件下的甲烷–氢气水合物稳定带分布特征。结果显示氢气比例越高,计算获得的甲烷–氢气水合物稳定带底界深度越浅。研究的6个马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山站位中, IODP 1491、1492、1496、1498四个站位可能具备甲烷–氢气水合物发育温压和气体成分组成条件; IODP 1493、1497站位几乎不具备甲烷–氢气水合物的温压和气体组成条件。     

西太平洋深层西边界流研究进展

中国科学院西太平洋科学观测网实现了对西太平洋深层西边界流的长期连续和组网观测。基于观测网获取的数据并结合模式数据,逐步摸清了深层西边界流在雅浦—马里亚纳海沟连接区季节性入侵西太平洋的路径、流量和动力机制,揭示了地形罗斯贝波引起的深层季节内振荡特征和能量来源,发现了深海与上层海洋和气候变化联系的“高速公路”,改变了以往“深海是死水、杂乱无章和非常缓慢变化”的传统认知,就该方面的创新进展进行了总结,并讨论了下一步太平洋深层环流的观测和研究设想。     

马里亚纳海沟“挑战者深渊”最深点水深探测

2011²012年,海洋六号船采用EM122多波束测深系统在马里亚纳海沟最深海域"挑战者深渊"进行的多波束水深测量,通过对测深资料进行分析处理,获得了高精度海底地形图,揭示了马里亚纳海沟挑战者深渊附近海底地形呈近东西向延伸,有西部、中部和东部三个洼地,它们由10800m等深线圈闭,长轴方向与海沟方向一致。洼地底部水深大于10900m,地形较为平坦。三个洼地最深区域分别由10916m、10904m和10915m等深线圈闭。三个洼地最大水深为10917m(误差小于20m),位于西部洼地内,中心位置为142°12.14'E,11°19.92'N。该处也是马里亚纳海沟最深点。     

马里亚纳岛弧系的垂向旋转运动与海槽的形成

处于垂向旋转应力场作用下的马里亚纳岛弧系发生了垂向旋转运动,岛弧表面张裂而一分为二,形成东海脊和西海脊.东海脊的旋张掀斜运动使早期形成的岛弧向海沟轴方向不断迁移、沉降,同时导致马里亚纳海槽形成. 马里亚纳海槽新月形形态的形成是由于沟-弧系水平方向的差异性运动和岛弧系向东的差异性旋张掀斜运动所致.马里亚纳海槽实质上是岛弧系中发育的负向构造,始终属岛弧系的一部分.     

马里亚纳海槽热液区岩石矿物学和岩石化学特征研究

马里亚纳海槽中央轴裂谷中的小扩张脊部位，广布火山喷发的玄武岩体，海底热液硫化物就是从这些岩体的裂隙中喷溢堆积起来的。利用我国“大洋一号”船拖网所获岩样进行了矿物学和岩石化学特征研究，认定为高铝低钾的大洋底玄武岩或拉斑玄武岩系列和钙－碱玄武岩。为进一步弄清马里亚钠海槽区热液活动岩石学条件和探讨海槽区热液物质来源提供科学证据。     

马里亚纳海槽和西菲律宾海盆更新世以来沉积物中的粘土矿物

根据三个沉积岩芯的研究,马里亚纳海槽和西菲律宾海盆更新世以来的沉积物中粘土矿物明显不同:前者以海槽内基性火山物质蚀变形成的蒙皂石为主,伴随少量铁镁绿泥石和伊利石;后者以来自海盆以西陆上岩石风化形成的伊利石为主,其次为蒙皂石、普通绿泥石和高岭石。这种差别除与物源有关外,主要与两个海盆中的火山活动有关。海槽内粘土矿物也有差异,迷可能与海底热液活动的影响有关。古气候对粘土矿物也有影响,但在海槽则被频繁的火山活动所掩盖。     

海斗深渊沉积物组成特征及其物质来源研究进展

海斗深渊是海洋中最深的区域,由水深范围在6000～11000 m范围内的深部海沟组成,以极端的物理化学条件为特征,其沉积物以深海黏土为主。基于目前关于马里亚纳海沟及其沉积物的研究进展,总结了海斗深渊的地貌、物理化学和水动力等方面的特征;归纳了海斗深渊沉积物的粒度特征、矿物组成和古生物特征;探讨了海斗深渊沉积物的物质来源及主要分析方法。海斗深渊沉积物的物质来源具有多源性,综合多种方法示踪是准确揭示其物质物源的关键。