现代海底热液硫化物矿体内部流体过程的模拟实验研究

发布时间：2025-01-14 01:43

　　本文利用数值模拟方法对大型现代海底热液硫化物矿体内部海水与热液流体的混合作用、热液流体的演化模式以及矿体内部的温度场和流场分布特征及其影响因素进行了系统研究,并在已有模拟实验装置的基础上设计了一套新型的现代海底热液系统模拟实验装置。 具体工作主要包括:大西洋TAG热液活动区表层热液硫化物样品的矿物学和地球化学组成分析;以大西洋TAG热液活动区为例,构建了大型海底热液硫化物矿体内部下渗海水与热液流体的混合模型,利用重新编译的流体混合软件程序(EMIX)对经过不同程度加热的海水同热液流体之间的混合过程进行了模拟计算;构建了一个具有三层结构的海底热液硫化物矿体模型,利用由美国地质调查局(USGS)开发并公开发行的地热体系模拟软件HYDROTHERMAL研究了介质渗透率、地形环境和大型裂缝等因素对矿体内部温度场和流场分布的影响;设计并开发了一套既可以进行水岩反应实验,又可用于热液羽状体扩散过程研究的新型模拟实验装置。 分析探讨了大西洋TAG热液硫化物矿体的内部结构特征以及控制矿体矿物学和地球化学组成的地质作用、大西洋TAG热液活动区黑、白烟囱流体之间的成因关系以及热液流体的演化模式、...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2-1走航式探测技术示意图

发现水温与盐度异常，随后美国“发现者”此后的30多年中，海底热液活动并没有发展，特别是深潜器技术、海底摄像等技，亲眼目睹到海底热液活动的壮观景象，活动及其与之相关的热液矿产资源、热液。深海调查是全面认识和深入了解海底热径，随着对海底热液活动认知程度的加测技术、走航式拖网技术以....

图2-2走航式拖网技术示意图

目的在于寻找新的海底热液活动区，以及监测热液羽状体的范围和漂移；②走航式拖网技术（图2-2），用于在已知热液活动区获取热液沉积硫化物或海底岩石样品；③定点柱状岩芯采样技术，用于在已知热液活动区获取沉积物岩芯样品。图2-1走航式探测技术示意图图2-2走航式拖网技术示意图在这....

图2-3电视抓斗结构示意图

部流体过程的模拟实验研究场监测、喷口处动力学过程观测等多方术包括直视采样技术、深潜器技术、定点术等相继出现，并很快发展成熟起来。以快速有效地选择合适的取样地点并取、沉积物和岩石样品等），观测热液喷溢直观地监测取样设备在海底的工作状况。电视监控取芯钻机等技术。

图2-4美国的“阿尔文”号深潜器2002年，“阿尔文”号潜入海底达3859次，取得了许多重要的科学发现

针对沉积物取芯，研制出一台便携式海底遥7t，主要由旋转式钻杆架、可伸缩的吸盘式固定脚架、、推进器定位机构以及水下照相系统等组成，设计工作积物深度为100m—150m，取芯率可达100%。探险和工程打捞的基础上发展起来的，借助于水下深潜位置的样品（岩石、沉积物、热液和生物等）。....

本文编号：4026218