太平洋西北平顶海山上环礁型碳酸盐建造与白垩纪赤道洋流

深海钻探揭示构成环礁的浅水碳酸盐建隆覆盖沉积在太平洋西北部平顶海山之上。相对于现今珊瑚藻类生物构成的环礁而言,白垩纪和古新世孤立的环礁的四周边缘生物含量甚少,造礁能力下降。这些环礁浅水碳酸盐沉积在火山基座的顶部,在Albian初期、Albian末期、Maastrichtian晚期和始新世中期发生沉没。早期研究认为这些碳酸盐体系经历了地面暴露阶段以及随后的海侵淹没阶段。然而,一个事实是,环礁沉没仅发生在当太平洋板块背负着平顶海山向北漂移过程中,并且是经过南纬7°以后。几个不同的假说用来解释该时期环礁沉没现象,包括环礁暴露、喀斯特化、地面侵蚀、增强赤道上升洋流、缺氧和/或者富营养的浑浊水的出现等。文中在太平洋平顶海山深海钻孔的沉积、生物地层和古纬度数据综合研究基础上,提出一种新模式用于解释晚白垩世—古新世浅水碳酸盐建造的沉没。与以前的模式不同的是,文中提出,这些晚白垩世—古新世“环礁”之所以发生沉没,原因是受到原始环南赤道洋流(pSEC)的影响,导致一种对分泌碳酸盐的生物不利环境的产生。而且,当这些平顶海山漂移到南纬5°时,即赤道古纬度带,许多浅水碳酸盐建造之上,铁锰结核开始沉积。同时,平顶海山下沉到溶解氧极小层(海平面之下400~1 100 m)和原始环南赤道中层洋流( pEI     

维嘉平顶海山富钴铁锰结壳空间分布特征:基于“蛟龙号”载人潜水器近海底观测资料的分析

基于对具有高精度水下定位功能的载人潜水器“蛟龙号”近海底观测视像资料数据的分析研究,本文首次报道了维嘉平顶海山山顶平台凸起区域、顶坡过渡带以及斜坡上部地形单元内的富钴结壳分布特征,对我国富钴结壳资源勘查评价具有重要意义。研究表明:(1)不同地形单元发育的富钴结壳具有明显不同的分布特征;(2)山顶平台凸起区发育有连续分布的富钴结壳,可作为我国富钴结壳资源勘查工作的关注区;(3)顶坡过渡带—斜坡上部区域发育有连续分布的富钴结壳,然而往往被白色波纹状沉积物隔成数段;(4)顶坡过渡带钴结核发育较少,与马尔库斯—威克海山群平顶海山存在明显的不同。     

浅地层剖面测量和海底摄像联合应用确定平顶海山富钴结壳分布界线

平顶海山富钴结壳分布上界的确定对准确估算结壳资源量至关重要.长期以来, 这一问题未能有效解决.通过浅地层剖面测量和海底摄像的首次联合应用, 发现浅地层剖面测量揭示的海山浅部地层结构与海山结壳的分布具有明显的相关性, 沉积物分布的上界往往与结壳分布下界对应.通过对浅剖测量结果的分析, 并对比海底摄像资料, 可以确定沉积物分布的下界, 进而推断结壳分布的上界, 据此判断西太平洋某海山结壳分布的上界水深为1560m左右.      

中太平洋海山区尖顶和平顶海山结壳成矿与分布的比对研究

尖顶海山和平顶海山是洋底海山的两种类型,同时也是富钴结壳资源赖以成长的主要载体,两者在地形上具有显著差别,资源状况和分布也不尽一致。以地形分类为基础,就中太平洋海山区两类海山结壳的成矿特征、宏微观构造、矿物和化学组成以及空间分布等进行了比对研究。研究认为,尖顶海山体积虽小,但地形演化连续,底层流及环境氧化性较强,有利于结壳的长期稳定生长,结壳厚度总体较大,富成矿元素和生物组分,远景成矿区域连续绵长。平顶海山山体巨大,顶部和斜坡陡崖区不利于结壳成长,底流活动只在山顶边缘和山脊地带表现突出,环境氧化性整体较弱,后期构造活动相对频繁,结壳总体厚度较小,铁,碎屑和热液组分含量较高,远景矿区相对狭窄。     

发育大洋斜长花岗岩的南海管事平顶海山：深部地壳和莫霍面钻探的优选区？

本文紧密围绕IODP“面向2050年大洋钻探科学框架”中的“地球深部探测”旗舰计划和“莫霍面”梦想，研究并总结全球现代洋壳发现的大洋斜长花岗岩的分布规律、岩石组合特征和成因模式，探讨发育大洋斜长花岗岩的南海管事平顶海山是否为深部地壳和莫霍面钻探潜在优选区。统计结果表明大洋斜长花岗岩在多种不同构造背景形成的洋壳上均有发现，包括西南印度洋超慢速扩张构造环境，大西洋、西北太平洋、西印度洋和中印度洋慢速扩张构造环境，东太平洋快速扩张构造环境，南海等边缘海构造环境，伊豆- 小笠原- 马里亚纳(IBM)岛弧、九州- 帕劳海脊、Amami海底高原等洋内俯冲构造环境。多数大洋斜长花岗岩呈脉状零散分布于辉长岩中，意味大洋斜长花岗岩可能形成于洋壳深部，在后期断裂等地质作用下被剥蚀而更容易被发现，成为了解洋壳深部岩浆过程和洋壳结构的一个窗口。管事平顶海山位于南海东部次海盆古扩张脊附近，拖网获得MORB型大洋斜长花岗岩，前人基于地球化学数据认为其可能为辉长岩部分熔融形成。本文推测管事平顶海山大洋斜长花岗岩很可能为洋壳深部物质剥露海底，是南海的一个重要构造窗口，有望成为南海深部地壳和莫霍面钻探的潜在优选区，但需要开展进一步调查研究以验证推测：① 海山大洋斜长花岗岩为拖网所得，位置误差较大，需开展可精确定位的电视抓斗、浅钻或有缆遥控水下机器人(ROV)调查；② 海山目前只发现大洋斜长花岗岩，需调查海山是否发育辉长岩等深部地壳岩石组合；③ 需开展重磁、深反射地震、海底地震仪(OBS)、大地电磁等调查研究，建立管事平顶海山洋壳和上地幔结构模型，查明断裂带分布，揭示莫霍面深度。