EPR区海洋悬浮体矿物学研究—矿物组成及其与海底热液活动的联系

发布时间：2020-04-09 10:23

【摘要】：本研究基于2011年大洋一号第22次环球考察在东太平洋热液活动区采集的5个站位的77个悬浮体样品，利用扫描电镜与能谱分析相结合的研究方法，对悬浮体颗粒的矿物形貌和物相、矿物组合特征以及空间分布进行了系统的研究，分析了典型大洋悬浮颗粒物的沉降和保存机制，探讨了悬浮颗粒矿物组成对海底热液活动的指示作用。 东太平洋热液活动区各站悬浮体浓度较低，在0.01-0.58mg/L之间，各站各层位间分布不均匀，总体表现为表层最高、底层较高、中层最低的特点。 该区悬浮体颗粒矿物种类众多，共鉴定出了34种矿物，按照其来源分别属于陆源碎屑、生物碎屑、自生矿物、热液矿物等四类。发现有化学式为FeCu_2S_3的硫化物以及自生绿脱石，它们未曾报道过。 悬浮体颗粒矿物的空间分布差异明显，既有垂向分布上的差异，又有水平方向上的差异，其中生物碎屑主要分布在各站水体中的表层，南面3站主要矿物颗粒为热液产物与矿物碎屑，北面2站矿物颗粒主要为自生矿物、矿物碎屑、热液产物，黄铁矿、闪锌矿与重晶石见于所有站位。 硫化物矿物颗粒数量异常和矿物类型指示了海底热液活动的存在和热液的性质。研究区南面3个调查站位内硫化物矿物颗粒数主要为黄铁矿、闪锌矿与黄铜矿，属于高温热液典型硫化物。北面2站硫化物颗粒数量比南区少，其特征矿物为高铁贫铝的自生绿脱石，推测该两站附近有低温富Fe、Si的热液流体喷发。 研究表明热液活动区水体悬浮体中颗粒物种类与分布受到热液活动的影响较大，硫化物的种类与形态特征与站位附近海底热泉活动息息相关。受热液活动影响产生的自生矿物在特定站位各层水体均存在。水体悬浮体中的硫化物颗粒异常与自生绿脱石异常都可以用来辨识追踪热液羽状流、反演热液温度和演化过程。
【图文】：

图 1-1 研究区所在位置(红色方框为站位)http://geology.gsapubs.org/content/41/2/183/F1.expansion.html东太平洋大洋热液活动区处于南赤道流与赤道逆流控制下，该区域上层海水水文特征主要受这些洋流影响。研究表明, 东太平洋海隆的热液喷出物一般不会原地堆积, 大部分在喷出后旋即发生分散。其分散的方式有二，一是浓度梯度引起的化学扩散，二是由流场作用决定的的机械输运。其中起到主要控制作用的是机械输运。在太平洋地区,输运东太平洋海隆热液喷出物的流场主要有三种：第一是表层赤道流, 第二是底层流, 第三是太平洋中层环流。三种流场对热液喷出物的输运作用并不相同, 其中中层流起主导作用。自 1981 年以来，地质学家们对 EPR 附近的热液区进行了深入的研究，但是对本文所研究区域 EPR5°S ，1°N 的研究不多，，该地地质资料较少。

积物的沉积速率高达 22cm/kyr，离中脊越远，沉积速率越低（殷学博，2究区海底热液活动区 热液活动区分布现代海底热液系统在全世界的慢速、中速、快速扩张洋中脊上均有发曾对全球 490 多个热液活动区三维空间分布以及构造背景进行了研究活动区分为五个区域：分别是大西洋中脊、印度洋中脊、东太平洋海洋边缘弧后盆地和夏威夷火山。通过对热液活动区的纬度分布统计后球的热液活动区的数量为 331 个要远高于南半球的热液活动区数海底热液活动主要分布在 20°S 与 40°N 中、低纬度带之间。高纬度地两极暂时还没有观测到现代海底热液活动。见图 1-2。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P736

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本文编号：2620631