东太平洋海隆13°N和大西洋Logatchev热液区附近热液柱的研究

论文摘要

海底热液柱的研究为我们认识海底热液活动提供了一个放大镜,为测定控制各种热液种类最终散布的化学反应提供了天然实验室,是我们认识海底热液活动环境效应、寻找海底热液多金属硫化物资源、定位新的热液喷口区、表征和定量海底热液活动释放的有利工具。本文在海底对热液柱研究概况了解的基础上总结了海底热液柱的类型、运动特征、影响其扩展的因素及其地球化学特征;在对2003年11月DY105-12、14航次第六航段和2005年10月DY105-17A航次大西洋航段,在EPR12°39′N～12°54′N区域和MAR Logatchev热液区（MAR 14°45’N）获得的CTD数据分析的基础上,讨论了在东太平洋海隆和大西洋Logatchev热液区出现的温度异常;在对EPR12°39′N～12°54′N区域内所采水样地球化学数据分析的基础上,探讨了EPR12°39′N～12°54′N上方海底热液柱的地球化学特征及其影响因素,发现该调查区内Mg亏损可能由热液流体和海水混合达到平衡后上浮的一种贫Mg液体引起,Ca亏损是一种或几种因素共同作用的结果,其中最主要的原因可能是富二氧化碳流体夹带周围海水上升过程中形成碳酸钙颗粒,从而引起Ca的减小,Cl、Br富集可能是热液活动引起相分离后后期卤水注入海水的结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章海底热液柱研究概况
• 1.1 海底热液柱的调查方法
• 1.1.1 水文示踪剂
• 1.1.2 光学示踪剂
• 1.1.3 化学示踪剂
• 1.1.4 海底热液柱的探测方法及采样技术
• 1.2 海底热液柱的研究进展
• 1.2.1 东太平洋扩张中心上方热液柱的研究
• 1.2.2 大西洋中脊上方热液柱的研究
• 1.2.3 西太平洋边缘海盆上方热液柱的研究
• 1.2.4 印度洋洋脊上方热液柱的研究
• 第二章 海底热液柱的类型、运动特征以及影响其扩展的因素
• 2.1 海底热液柱的类型
• 2.2 海底热液柱的运动特征
• 2.3 海底热液柱分布扩散的影响因素
• 2.3.1 深海流对海底热液柱分布扩散的影响
• 2.3.2 Rossby 半径、热液柱上升高度对海底热液柱分布扩散的影响
• 2.3.3 潮汐流对海底热液柱分布扩散的影响
• 2.3.4 海底地形对海底热液柱分布扩散的影响
• 第三章 海底热液柱的地球化学特征
• 3.1 海底热液柱中的He 同位素及He/heat 比率
• 4'>3.2 海底热液柱中的CH₄
• 3.3 海底热液柱中的Mn
• 4⁺'>3.4 海底热液柱中的NH₄⁺
• 3.5 海底热液柱中的Fe
• 3.6 海底热液系统中的REE
• 第四章 研究区域地质背景
• 4.1 东太平洋海隆13°N 热液区构造地质背景
• 4.2 Logatchev 热液区构造地质背景
• 第五章 研究样品及方法
• 5.1 CTD 采样站位描述
• 5.2 温度异常的计算方法
• 5.3 样品前处理及分析
• 第六章 分析结果
• 6.1 温度异常
• 6.1.1 EPR 12°39′N～12°54′N 温度异常表现
• 6.1.2 EPR 12°39′N～12°54′N 温度以异常层位分析
• 6.1.3 Logatchev（MAR 14°45＇N）热液区温度异常表现
• 6.2 化学异常
• 6.2.1 东太平洋海隆13°N 附近热液柱中Mg、Cl、Br 异常
• 6.2.2 东太平洋海隆13°N 附近热液柱中Ca、5042-异常
• 6.3 温度异常和Mg、Cl、Br异常在热液柱中的停留时间
• 6.4 调查区内热液柱中Cl/Br比值没有发生变化
• 6.5 EPR 12°39′N～12°54′N 区域内的Totem 热液区可能处于不活动状态，但相对南部的E24 站位附近的热液喷口表现行为却相反
• 6.6 E55 站位附近可能存在新的热液活动区
• 6.7 E7、E18 站位Ca 异常可能由浮游生物吸收引起
• 第七章 海底热液柱的温度异常研究
• 7.1 海底热液柱温度异常研究概况
• 7.2 海底热液柱温度异常类型
• 7.3 EPR 12°39′N～12°54′N 调查区域内的温度异常
• 7.4 Logatchev 热液调查区内的温度异常
• 第八章 海底热液柱地球化学特征的影响因素
• 4^2-的影响'>8.1 热液流体对海底热液柱中Mg、Ca、Cl、Br、SO₄^2-的影响
• 8.2 海底之下相分离过程对海底热液柱中Cl 的影响
• 结论
• 附表
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢