西南印度洋脊的海底热液活动和硫化物勘探

多金属硫化物是海底热液活动的主要产物,以其富含铜、锌、铅、金和银等贵金属元素成为一种潜在的海底矿产资源,备受关注.2007年以来,中国大洋调查航次在西南印度洋脊开展了4个航次共8个航段的海底热液活动调查,发现了8处热液区.在此基础上,中国大洋矿产资源研究开发协会与国际海底管理局签署了西南印度洋脊1×104 km2的多金属硫化物勘探合同.系统介绍了中国在西南印度洋脊海底热液活动调查中(2007~2010年)发现的热液区(点)分布,并初步分析了典型热液区的地质特征.基于此,提出将来西南印度洋脊硫化物勘探中应注重开展西南印度洋脊多金属硫化物控矿因素、非活动/埋藏型硫化物找矿方法、海底多金属硫化物资源评价方法等方面的研究,亟需加快建立热液区尺度的近底硫化物勘探技术体系.     

大西洋洋中脊Logatchev热液场水柱中甲烷羽状流的探测

利用吹扫捕集法在“大洋一号”船上现场探测到Logatchev热液场水柱上方及附近存在明显的甲烷羽状流. 测定结果显示, 热液区海水甲烷背景含量为1.05~1.68 nmol/L, 明显高于大西洋深海平原正常海水甲烷背景值(0.4~0.5 nmol/L), 表明热液系统是海水溶解甲烷的重要来源之一; 在垂直剖面上, 甲烷含量最大异常值的变化范围为7.14~113.90 nmol/L, 其对应的水深为离海底180~500 m. 羽状流中甲烷浓度分布以及羽状流的结构特征可能受下方热液喷发供应、洋流混合和微生物氧化消耗等过程控制. 另外, MAR-CTD3站甲烷的分布规律明显不同于其他站位, 可能暗示周围存在新的热液喷口. 探测到甲烷羽状流之处同时还伴随温度和浊度的异常, 有力证明了甲烷羽状流的存在是找寻海底热液活动地点最有效的手段之一.     

冲绳海槽北部两个可能的现代海底热液喷溢点

作为目前处于扩张作用早期的弧后盆地,冲强海槽内的现代海底热液活动及其成矿作用具有许多特性。迄今所发现的3个主要热液活动区均位于海槽的中部。在海底火山发育,地壳厚度较大的冲绳海槽北部的两个采样点拖网采到了仅存于活动热液喷口附近的“热液伴溢蛤”壳体,推断在冲强海槽北部存在有现代海底热液活动的可能性。给出了热液伴溢蛤壳体的特征和产了位置,分析了热液伴溢蛤的生态习性,指出应重视研究热液生物化石对热液活动的示踪性,即通过提取热液生物化石中保存的热液活动记录来探讨热液活动在时间、强弱、化学万分等方面的规律性。     

海底魔术师——火山

海底是一个冷寂的世界吗?不,它无时无刻地处在激烈的运动之中,海底火山便是形成这种运动的主要动力。 据科学家统计,在海洋中约有1万座火山,其中只有它们的佼佼者露出海面,更多的火山则深藏于海底。海底火山有其规律,大多分布在地壳运动激烈的地带。沿着整个大西洋中脊,特别是大西洋中脊大裂谷,竟有许许多多的火山形成的     

东南印度洋中脊第K 段热液羽流分布研究: 中国大洋航次(DY115-19)第一航段调查

研究沿大洋中脊系统热液喷口的分布对于研究海洋热循环、化学循环、生命起源等很多领域的问题都有极为重要的科学意义. 自从20 世纪70 年代美国科学家利用爱尔文号深潜器在东太平洋近2000 m 水深的海底发现第一个热液喷口起, 科学家们对于全球大洋中脊系统上热液喷口的分布了解得越来越多. 尽管有证据表明印度洋中也存在热液活动, 到目前为止, 对印度洋中脊的热液调查航次相对较少, 而且已有的探测活动大多集中在中印度洋脊和西南印度洋中脊, 对东南印度洋中脊的调查甚少. 2007 年1 月, 作为中国(DY115-19)大洋航次第一航段的热液调查内容之一, 中国科学家乘“大洋一号”科考船, 对东南印度洋中脊位于圣保罗-阿姆斯特丹岛东南方的K 洋脊段开展了为期数日的热液羽流探测.     

海底火山奇观

你以为海底是一个平静、和谐、冷寂的世界吗?其实,它无时无刻不处在激烈的跳荡和奔突之中。海底火山便是形成这种现象的一个主要因素。据科学家统计,在海洋中约有一万多座火山,单太平洋海底高度超过千米的火山就有3500多座,这是前苏联科学院海洋地质研究所的研究人员从海洋中采集到的火山岩     

富含钴矿床研究进展与问题分析

钴是各主要工业国家政府定义的重要战略金属.全球钴矿可分为大陆钴矿和现代海底钴矿两大类.大陆钴矿主要为沉积岩赋矿层控型、风化型和岩浆铜镍硫化物伴生矿,其余类型也有独立/共/伴生钴矿产出.在海底富钴的铁锰结壳和结核中虽有大量资源却无法开采.不同构造背景和岩浆含水量下钴的配分系数较稳定,其在岩浆铜镍硫化物矿床形成过程中更容易进入橄榄石中.在热液环境下,钴的溶解度与流体温度和盐度密切相关,流体冷却和流体稀释过程均能造成钴金属沉淀.研究发现富钴矿床成因争论表现同生成因与后期叠加之争.除了少数脉状、黑色页岩型、密西西比河谷型和铁氧化物铜金矿床,钴富集过程均与基性-超基性岩有关.岩浆演化、后期热液过程和风化作用均有利于富集钴元素.而钴的超常富集则往往与多期次成矿作用相关.在今后研究工作中,应尽快研究我国各类钴矿其形成在造山带和克拉通演化中所代表的地球动力学意义,确定我国各类型矿床中钴富集的关键控制因素,厘定钴在高-中-低温热液环境的迁移机制,关注地球系统各圈层间的相互作用与钴矿的形成关系,重视现代海底铁-锰-钴结核分布控制因素研究.     

大洋多金属结核资源的研究开发

加强对国际海底矿产资源开发动态的研究,全面规划我国的大洋多金属结核研究开发活动,已经提到议事日程上来了。     

深海底是生命的荒漠?

我们知道，海洋生物广泛存在于阳光充足的透光层中，透光层的深度通常局限于水深２００米以内。因此水深超过２００米，海洋生物就变得十分稀少。深海底缺少阳光的“关照”，压力又异常大，可想而知生物难以存活，由此许多人都认为深海底是生命的荒漠。果真如此吗？探索海底奥秘的钥匙—— 载人深潜器 海底深处没有光亮，而且压力出奇的大，即便是借助于氧气瓶，一般人也只能潜到十余米深，如何能够观测到深海底部呢？为了解决这一问题，人们发明了载人深潜器。它在海洋研究中作用十分活跃，被广泛应用于海洋地质矿产资源、生物资源、生态环境等方面的调查研究，使人类真正实现了自由地遨游于海洋深处的夙愿。 先让我们来看看载人深潜器有哪些用处？自从１９７３年第一次下潜到大西洋洋中脊３０００米深处实施“法莫斯”计划以来，载人深潜器已广泛用于以下几个方面：首先用于海底矿产资源调查，包括海底石油、天然气水合物、多金属结核、中一高温热液矿床等，尤其是近年来阿尔文、辛凯６５００等深潜器对大洋中脊热液成矿作用的调查，辛凯６５００对日本南海海旺的天然气水合物的资源潜力及地质环境的调查研究．更加激发了人类开发海底矿产资源的热情并使得这一想法的实现变得越来越现实；其次是用于...     

新疆萨吾尔金矿带成矿流体氦氩同位素示踪

对萨吾尔金矿带中阔尔真阔腊金矿床和布尔克斯岱金矿床黄铁矿流体包裹体氦、氩同位素进行了测定和研究, 两个金矿床成矿流体中³He/⁴He分别为0.64~4.25和1.16~9.48 Ra, ⁴⁰Ar/³⁶Ar分别为282~359和312~525; 两个矿床成矿流体来源一致, 主要来自岛弧深部的地幔(包括俯冲作用带来的洋壳及其上的沉积物), 在地壳浅部又有大气降水的进一步稀释, 是幔源流体和少量大气降水的混合物. 两个矿床成矿流体演化规律一致, 从成矿早阶段到晚阶段, 成矿流体中大气降水/幔源流体比值逐渐增加. 在此基础上结合矿床的地质、地球化学特征, 认为两个矿床成因相同, 是同一火山机构中形成的火山晚期热液型金矿床.     

氦的奇异结晶过程

氦,具有许多特殊的物理性质.它是物理学工作者们热心研究的对象.氦有两种同位素:~4He和~3He,在通常的氦气中,绝大部分是~4He,只有极少的~3He.在~4He、~3He液体中,都发现了超流现象,这是一种宏双量子效应,它们的粘滞性、热传导,比热等都与一般物质不同。从结晶学角度来看,氦的结晶过程也是非常奇特的.熔体冷凝而发生结晶,晶体加热升温而熔化,这     

“大洋一号”重征太平洋

近期,国家海洋局第二海洋研究所将随"大洋一号"出征太平洋,进行大洋多金属结核的勘查工作。1995年10月,中国科学考察船"大洋一号",依靠特种水下机器人,在水深6000米以下的太平洋海底,拍摄了100多张高质量的照片及20小时的录像。由此,中国人看到了由自己拍摄的海底宝藏,"多金属结核",像一层鹅卵石密集地铺在海底。早在1873年2月18日,土豆般大小的多金属结核首先在大西洋被英国海洋考察船发现,但当时并没有受到人们的重视。20世纪初,又有一艘叫"信天翁"号的考察船,在东太平洋海域的海底发现了这种金属结核,经分析测定,它的成分以锰和铁为主,还含有铜、钴、镍、钛等几十种稀有元     

赴海淘金

海洋蕴藏着丰富的矿产资源,如石油、天然气、滨海铁矿、煤矿、海沙、未来的清洁能源“可燃冰”以及海底热液矿、海底锰结核和富钴结壳等.然而,其成矿位置各不相同,滨海铁矿、煤矿、海沙沿海岸分布;石油、天然气及其水合物可燃冰分布在大陆架、大陆坡;海底热液矿床分布在大洋板块边界、海底中央裂谷的火山活动区域;海底锰结核生长在深海洋底;富钴结壳生长在海山及海底火山岩的硬质基岩上.     

深海探测 一个有待探索的世界

<正>我们人类赖以生存的地球的绝大部分被海洋覆盖,而地球上95%以上的海洋还未被人类涉足过。不过,科学家们已经开始行动了。他们将告诉你,如何使用高科技设备来探索这片未知地带。一触即发海底火山何时爆发?对于想要弄清楚海底世界的科学家们来说,这是个重要的课题。海底原来有那么多的火山     

一种新的国际标准参考物质——海洋沉积物SD-N-1/2的中子活化分析

微量元素在海洋沉积物中含量、分布的研究对于揭示海洋中物质的运动规律,沉积组成及变化,海洋与陆地的关系,海底沉积物与覆盖水之间的关系,了解元素之相关性,沉积来源,元素的富集系数与滞留时间等等有着直接的关系,故受到国内外海洋地质工作者的关注。为了保证海洋沉积物中微量元素的分析准确度,国际原子能机构(IAEA)1984年研制成了代号为SD-N-1/2的细粒天然沉积物供各实验室间及不同实验方法比对分析用。样品采自北海     

深海热液区化能自养微生物多样性、代谢特征与环境作用

热液生态系统是如何形成的?深海热液活动在地球生命起源与演化中贡献是什么?作为深海热液生态系统初级生产者,化能自养微生物在热液区从无机到有机的物质能量转化、元素生物化学循环、热液生命起源演化、热液共生体与生态系统形成发挥着重要作用.深海热液生态系统的能量来源主要是地幔岩浆房水岩反应所产生的还原性物质,包括氢气、硫化氢、甲烷以及还原性金属离子等.化能自养微生物广泛分布于羽流、烟囱壁及热液沉积物等各种热液区生境,通过氧化热液中所携带的还原性物质获得能量、固定二氧化碳,形成热液生态系统初级生产力.通过长期的生物与非生物过程的交互作用,演化形成独特的深海暗能量生态系统.热液微生物的多样性分布特征与影响因素、热液区极端环境适应性机制与环境作用,以及热液生物共生机制等仍是目前重要研究内容,相关研究将有助于认识深海暗能量生态系统的形成机制以及深部生命过程.     

海底热液活动与生命起源

现代海底热液活动及有关的生命现象是最近三十年来自然科学最重要的发现之一,给地质学、地球化学和生物学的研究提供了全新的视野。通过对地球早期环境条件及其演化的研究,结合地质历史上最早生命的记录,一些科学家意识到,海底热液活动完全具备地球上生命起源必需的物质、能量和环境条件。在热液条件下,不仅一些有机物能通过无机合成得以生成,喷口/海水界面上剧烈的物理和化学梯度为嗜热化能自养微生物提供了能量。嗜热化能自养微生物是热液生态系统的初级生产者,在生物进化历史上也最接近“最后的共同祖先”。文章对“生命起源于海底热液活动”这一科学假说作了比较系统的介绍。     

我国海洋沉降颗粒物质的有机地球化学研究——Ⅱ.酮、醛和醇脂类化合物组成特征的地球化学意义

海洋沉降颗粒有机质在海洋环境中扮演着重要的角色,它不仅为海洋生物提供了食物、参与了海洋化学循环,而且为海底沉积物提供了沉积有机质,因此,海洋沉降颗粒有机质的来源、传送和转移过程一直受到人们的关注.海洋沉降颗粒有机质的传送过程可以通过测定沉降颗粒物质的有机碳含量去认识,对它们的来源以及生物和生物化学作用过程则可通过研究其脂类化合物的组成特征而详细了解.笔者首次对我国南、东海沉降颗粒物质进行了有     

中国含油气盆地天然气中氦同位素分布

1 样品分布及实验结果近10年间,在全国16个含油气区采集了252个工业气井的天然气样,样品采集容器为1L的双阀高压钢瓶,气体中~3He/~4He的同位素用VG-5400质谱计进行分析,9d内,同一样品多次测量结果,偏差小于1.5%.~3He/~4He的分布范围0.9×10~(-8)-7.2 ×10~(-6),在地理的分布上大致是东高、西低,并可根据~3He/~4He比值将中国各油气区氦同位素的分布分为东部、中部和西部3个大区.东区还可以分     

我国海洋沉降颗粒物质的有机地球化学研究——Ⅱ.酮、醛和醇脂类化合物组成特征的地球化学意义

<正> 海洋沉降颗粒有机质在海洋环境中扮演着重要的角色,它不仅为海洋生物提供了食物、参与了海洋化学循环,而且为海底沉积物提供了沉积有机质,因此,海洋沉降颗粒有机质的来源、传送和转移过程一直受到人们的关注.海洋沉降颗粒有机质的传送过程可以通过测定沉降颗粒物质的有机碳含量去认识,对它们的来源以及生物和生物化学作用过程则可通过研究其脂类化合物的组成特征而详细了解.笔者首次对我国南、东海沉降颗粒物质进行了有