洋中脊

20世纪70年代初期,海洋学家利用先进的海洋声纳探测技术,在大西洋中找到一条纵贯南北的海下山脉.后来,人们在太平洋、印度洋的洋底也找到类似的山脉.这些海下山脉被统称为"洋中脊".所有的大洋中脊共同组成绵延海下的庞大无比的水下山系,它们彼此相接,走向曲折,全长超过8万千米,这是陆地上任何一条山脊所不及的.最为壮观的是大西洋中脊,宽1500～2000千米,面积约占到大西洋面积的1/3,相对高度1000～3000米,巍然耸立于洋底.洋中脊的发现为板块构造理论找到了有力的证据.板块构造理论认为,洋中脊是地幔对流上升形成的,是板块分离的部位,也是新地壳开始生长的地方.洋中脊顶部的地壳热量相当大,是地热的排泄口,并有火山活动,地震活动也很活跃.     

⑤"砍伐"海底黑烟囱

1998年,美国华盛顿大学的地质学家约翰·德莱尼着手做一件前人从未尝试过的事情:从太平洋东北部的胡安·德富卡洋中脊上,锯倒一个或多个海底黑烟囱,然后提升到水面.这是一个雄心勃勃的海洋探险项目.胡安·德富卡洋中脊是华盛顿州西雅图以西约320千米处的一条海底山脊.     

东南印度洋中脊地质构造特征及研究进展

东南印度洋中脊(Southeast Indian Ridge, SEIR)是印度洋中扩张速度最快的洋中脊,由SEIR增生的洋壳占印度洋总面积的50%以上,它是塑造印度洋现今构造格局的关键要素.相对西南印度洋中脊和西北印度洋中脊, SEIR具有更复杂的地质构造特征和演化过程.综合SEIR及邻区海底高原的地形地貌特征、重磁异常特征和玄武岩地球化学特征,探讨了SEIR的分段、洋中脊演化过程和地幔不均一性,以及板内火山作用与洋中脊的成因关系等.本文将有助于深入理解东南印度洋区域的构造演化历史,全面理解整个印度洋的洋中脊系统和大地构造格局,增进对冈瓦纳大陆裂解和印度洋演化过程的认识.初步研究认为东南印度洋区是多期洋中脊演化的结果,经历了北西向扩张、南北向扩张直至北东向扩张的三期洋壳增生过程.东南印度洋脊下的地幔源区存在不均一性,尤其是阿姆斯特丹-圣保罗海底高原和澳大利亚-南极错乱带两个区域.东南印度洋中的海底高原与热点火山作用密切相关,同时部分存在热点-洋脊相互作用或残留陆壳物质的影响.     

深海秘境——洋中脊

20世纪70年代初期，海洋学家利用先进的海洋声纳探测技术，在大西洋中找到一条纵贯南北的海下山脉。后来，人们在太平洋、印度洋的洋底也找到类似的山脉。这些海下山脉被统称为“洋中脊”。……     

西南印度洋脊49°39′E热液区硫化物烟囱体的矿物学和地球化学特征及其地质意义

2007年1～3月中国大洋19航次首次在超慢速扩张的西南印度洋脊(SWIR)49°39′E发现了活动的海底热液区,这是世界上在超慢速扩张洋中脊发现的第一个活动热液区.本文对获取的硫化物烟囱体样品进行了矿物组构特征、主微量及稀土元素分析.结果表明:(1)烟囱体内部以黄铜矿为主,含少量黄铁矿和闪锌矿;中部以黄铁矿为主,含有少量闪锌矿和黄铜矿;外部以黄铁矿和闪锌矿为主,黄铜矿量较少.从烟囱体内部到外部,矿物晶粒变小,晶形变差,矿物间孔隙逐渐发育,与东太平洋海隆和大西洋中脊等其他洋中脊硫化物烟囱体的矿物组成和特点类似;(2)研究区硫化物烟囱体Cu,Fe,Zn的平均含量分别为2.83%,45.6%,3.28%;Au和Ag的平均含量分别为2.0和70.2ppm,同其他洋中脊硫化物的元素含量相比较富集;(3)研究区的硫化物烟囱体REE具有轻稀土富集、重稀土亏损的配分特点,多数样品呈现负Eu异常,与典型无沉积物覆盖大洋中脊硫化物不同,可能与该区特殊的成矿环境或者热液流体组成特征有关.     

深海世界里的山脉与资源

<正>在广袤的蔚蓝色海洋深处,海底地形是怎样的呢?它是否与陆地上一样,有山川、高原和盆地吗?是的,在距离大洋洋底2000～3000米处,有一条像"巨龙"一样蜿蜒的巨大山脉,它就是"洋中脊"。在不同的大洋,它的形态     

海洋矿产的新分类

从1620年英国在近岸海底采煤以来,对海底矿产进行研究和开发已有300多年。初期主要集中于近岸地带的砂矿、磷钙石结核、石油、煤、铁、锡、硫等的调查和开发,这是第一阶段。近年来,为了在深海底开采锰结核进行了许多研究和试验,目前,正酝酿着开采深海底的矿产,在大洋底表层采矿,则进入海洋矿产开发的第二阶段。洋中脊存在着有利于成矿的岩浆活动,并有广泛的矿化现象和大量的含矿母岩出露,可是通过多年的海洋地质研究工作,仅发现了一些含矿沉积物,还未找到大型洋底基岩矿床。第三阶段的目标就是在深海底寻找并开发内生     

新知短讯

1升海水中有多少种细菌根据“普查海洋生命”国际计划工作的研究人员利用快速识别微生物DNA片断的新工艺查明了1升海水中拥有约2万种不同细菌。海水样本取自大西洋和太平洋深度从550～4100米的8个水域,在这些水域中存在反常高温或反常低温的极端环境。这种快速识别工艺能发现海水中特殊微生物种类,其中很多种微生物存在数量非常少。专家承认,这项研究推翻了原先对海洋细菌多样性的估计,海洋中不同种类的细菌数量可以达到1000万种,而不是现在认为的500万种,这说明我们对海洋的了解还很不够,需要学习的东西还很多。“普查海洋生命”国际计划…     

新特提斯单向俯冲的动力学机制

新特提斯洋向北单向俯冲的机制涉及两个核心问题,分别是南侧冈瓦纳被动大陆的不断裂解和拼贴到欧亚大陆南缘陆块诱发的俯冲起始.本文统计了大火成岩省的分布规律,发现200～80 Ma期间,与地幔柱相关的大火成岩省主要分布于南半球,暗示该时期南半球地幔温度高于北半球地幔温度.在南北半球地幔温差和地幔柱/大火成岩省作用下,引起上覆岩石圈抬升、破裂,结合新特提斯洋的北向俯冲,共同诱发冈瓦纳大陆的多期裂解.由于南北半球地幔温差会造成地幔柱头岩浆向北扩散并与新特提斯洋中脊发生相互作用,在特殊情况下,会引发原来大洋中脊的堵塞和跃迁,形成新的洋中脊,促进了陆块不断向北漂移.在古特提斯洋闭合后洋壳持续俯冲引发的应力作用下,欧亚大陆南缘具有高含水特性的洋陆过渡带率先破裂并产生向北的俯冲起始.驱动新特提斯大洋岩石圈持续向北俯冲的动力,除俯冲板片的拖曳力/重力外,还应该包含南半球高地幔温度和洋中脊产生的向北推力.     

大西洋中脊热液黄铁矿的标型演化特征研究

本文利用成因矿物学研究方法,对大西洋中脊热液硫化物矿物的形成期次、矿物共生组合和黄铁矿的形态与成分标型特征进行了研究,一方面为开展与其它洋中脊热液硫化物的对比研究提供依据,另一方面根据矿物中的成因指示信息,探讨了研究区内的一些热液活动特征.     

日月涌动万顷涛—潮汐能

到过海边的人,都会发现海水有周期性的涨落现象,每天大约涨落两次。海水这种有规律的周期运动。就是海洋潮汐现象。古人把海水白天的上涨叫作“潮”,晚上的上涨叫做“汐”,合称为“潮汐”。海洋中发生的潮汐现象被称为海洋潮汐。这是由于太阳和月球对地球各处引力的不同造成海水有规律周期性的涨落现象。     

酸性增加 噪声更大

<正>空气中二氧化碳越多,则海洋中噪声越大空气中的二氧化碳被海洋吸收,与海水发生反应形成碳酸,降低了海水的pH值。在二氧化碳排放水平保持不变的情况下,从1800年至     

“岩浆引擎”与板块运动驱动力

从能量的角度看,地球内部的热是驱动板块运动的主要能量.热能要转化为动能需要集中有序释放.在地球上,热能最主要的集中有序释放发生在洋中脊岩浆作用过程中.根据"岩浆引擎"模型,在洋中脊不断形成新洋壳,新洋壳轻而薄,老洋壳厚而重,致使整个板片斜置于软流圈上,产生下滑力,导致洋中脊不断扩张,形成新洋壳并推动俯冲带老洋壳的消亡,从而驱动板块运动.地幔柱岩浆活动是"岩浆引擎"的另一种表现形式.大的地幔柱头会引起上覆岩石圈受热,与大量上涌的岩浆共同作用,在其中心部位产生千米级的隆升,从而导致地壳局部大幅度的倾斜,产生向外的下滑力.当下滑力足够大时,岩石圈拉张破裂,向两边推挤扩张,同时远端洋壳在薄弱地带挤压破裂,产生板块俯冲.这是板块运动最初起始和"岩浆引擎"的点火器.在板块构造体制下,板块俯冲起始有两种主要形式,自发俯冲和诱导俯冲.自发俯冲起始往往发生在老洋盆,通常产生双向俯冲;诱导俯冲起始则往往发生于年轻洋盆,通常产生单向俯冲.新特提斯洋的多次单向俯冲闭合是诱导俯冲起始所致."岩浆引擎"主要作用于与洋中脊和地幔柱相关的板块.其他板块构造运动的能量主要来自于板块相互作用.     

热液和冷泉生态群落

在深海生态系统中,最令科学家们着迷的恐怕要数热液和冷泉.所谓热液,是指从火山活动频繁的洋中脊山顶喷涌而出的高温液体,这种液体中含有大量的丰富的化学物质,可以为其他生物提供养料.所谓冷泉,是指从洋底缓缓渗出的冰凉液体,这种液体当中也含有各种各样的化学物质.     

海底热液泉会释放汞

加拿大地质学家最近发现,一些海底热液泉会向海洋中释放出汞元素。这一新发现显示,海底热液泉有可能是鱼类等生物体内汞污染的来源。 加拿大地质勘探局专家对取自新西兰普伦蒂湾一带海底热液泉的样本进行分析后发现,海底热液泉会将海底沉积物中所含的纯汞和硫化汞释放到海水中,每个海底热液泉每年释放     

东准噶尔滴水泉地区发现洋中脊型蛇绿岩

在东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩带南侧30~40 km的滴水泉地区新发现了一套蛇绿岩.该蛇绿岩由蛇纹石化地幔橄榄岩、辉石岩、辉长岩、斜长岩、玄武岩以及少量的硅质岩片组成,本研究获得辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为416.8±3.2 Ma,时代为早泥盆世早期.这套蛇绿岩构造侵位于一套年龄为405.7±5.8 Ma的岛弧火山-沉积地层中,或在早石炭世的后碰撞花岗岩中呈顶垂体产出.主量元素上,该蛇绿岩中的玄武岩具有与洋中脊拉斑玄武岩一致的低Al2O3,TiO2,P2O5,K2O,高MgO,CaO特征;稀土元素上,辉石岩、辉长岩、玄武岩均为LREE明显亏损的配分型式;微量元素蛛网图中,除Rb,Ba,U,Sr等活泼元素有异常波动外,总体上表现为平坦型的分布特征,其中玄武岩中的各元素的丰度与N-MORB十分一致,辉长岩和辉石岩中各元素的丰度则相对N-MORB明显亏损,具堆晶超镁铁-镁铁质岩的特点.通过区域地质背景分析,结合Hf/3-Th-Ta,TiO2-FeO/MgO,Ti/1000-V,Zr/Y-Zr等构造判别图解结果,认为该蛇绿岩应形成于洋中脊环境,是哈萨克斯坦-准噶尔古板块和西伯利亚板块之间的古洋盆岩石圈残片,该洋盆打开于中志留世之前,在晚泥盆世之前闭合,随后进入后碰撞-陆内演化阶段.滴水泉洋中脊型蛇绿岩带的发现给我们提供了一个重要的启示,即在时代和成因认识上存在较大分歧的卡拉麦里蛇绿岩带中的蛇绿岩可能并非单一成因,而是本次发现的洋中脊型蛇绿岩和其北侧的俯冲带型蛇绿岩因后期构造混杂的产物.     

深海秘境——热液和冷泉生态群落

在深海生态系统中，最令科学家们着迷的恐怕要数热液和冷泉。所谓热液，是指从火山活动频繁的洋中脊山顶喷涌而出的高温液体，这种液体中含有大量的丰富的化学物质，可以为其他生物提供养料。所谓冷泉，是指从洋底缓缓渗出的冰凉液体，这种液体当中也含有各种各样的化学物质。     

阿尔泰造山带地幔脱气的氦同位素研究

在洋中脊和陆内拉张盆地环境中常见地幔脱气的现象,但造山带的情况较复杂.通过阿尔泰造山带不同类型岩石和矿石样品的氦同位素研究,发现岩石和矿石的~3He/~4He比值可高达 2.54 X 10~(-6)从而认为造山带同样存在地幔脱气,并且对造山带中矿床的形成具有重要意义.     

科学家发现最大的海洋细菌

<正>近日,科学家在海水样本中发现迄今最大的海洋细菌,命名为"Choano Virus",它能够从太阳光线中获取能量,具有8.7万个碱基,拥有巨大的基因组,在其蛋白质中发现了3种视紫红质——这是存在于人体等生物体内某些细胞膜中的光处理受体。     

地球科学的发展

1956年的国际地球物理年中,科学家们提交了显示出全球洋中脊系的第一张图件;大约10年以后,洋脊的海底扩张成为极快构造学理论的重要部分,从而证明大陆漂移的概念是正确的.在这里,一位目睹了这一段五十多年发展历史的地球物理学家记述了参与其中的一些人物.