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慢速扩张卡尔斯伯格脊远轴热液成矿作用的发现和意义
1
作者 严睿哲 王叶剑 +5 位作者 杨铭 周鹏 蔡翌旸 胡昕凯 余星 韩喜球 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1090-1108,I0001,I0002,共21页
慢速扩张洋中脊是海底多金属硫化物勘查的重要地区,然而目前对离轴的大洋核杂岩(OCC)热液成矿作用的调查及认识非常有限。本文对卡尔斯伯格脊2.54°N附近一处离轴20 km处OCC采集的样品进行了详细的矿物学和元素地球化学研究。结果表... 慢速扩张洋中脊是海底多金属硫化物勘查的重要地区,然而目前对离轴的大洋核杂岩(OCC)热液成矿作用的调查及认识非常有限。本文对卡尔斯伯格脊2.54°N附近一处离轴20 km处OCC采集的样品进行了详细的矿物学和元素地球化学研究。结果表明,蚀变玄武岩和石英角砾岩的矿物共生组合以及化学特征指示了高温热液蚀变与矿化过程,以及低温海底风化过程。从热液蚀变至矿化阶段,绿泥石化和黄铁矿化逐渐增强,部分亲石(Ca、Sr)、亲铜(Zn)和稀土元素迁出,Cu逐渐迁入。通过典型矿床黄铁矿对比分析发现,研究区蚀变玄武岩和石英角砾岩中的黄铁矿总体具有高Ni、Co和Se含量,以及高Ni/As值的特征,反映了高温和强还原的成矿流体性质,并受到深部超镁铁质围岩的影响。相比蚀变玄武岩中黄铁矿(PyⅠ),石英角砾岩黄铁矿(PyⅡ)更富集Co和Se,反映流体温度升高的趋势。此外,受到热液流体与海水混合作用等过程影响,在成矿后期Ag进一步在蚀变玄武岩黄铁矿中富集。本次研究证实了在远离脊轴的OCC区域,拆离断层的构造作用有利于深部热液矿化线索抬升至海床面,为慢速扩张洋中脊的硫化物资源分布规律与热液成矿机理等研究提供了新视角。 展开更多
关键词 大洋核杂岩 热液蚀变和矿化 黄铁矿 元素地球化学 卡尔斯伯格脊
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卡尔斯伯格脊天休洋脊段的深部岩浆过程:来自洋中脊玄武岩中单斜辉石结晶条件的约束 被引量：1
2
作者 颉炜 谭文睿 +5 位作者 韩喜球 余星 李谋 王志朗 姜翰 费小倩 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2203-2214,共12页
洋中脊玄武岩(MORB)是了解洋中脊的热状态、岩浆供给及演化过程的绝佳研究对象。本文对中国大洋49航次第五航段(DY49V)在西北印度洋卡尔斯伯格脊天休热液区周边获得的拖网(49V-DR02)玄武岩样品进行了详细的岩石学和矿物学研究,并利用单... 洋中脊玄武岩(MORB)是了解洋中脊的热状态、岩浆供给及演化过程的绝佳研究对象。本文对中国大洋49航次第五航段(DY49V)在西北印度洋卡尔斯伯格脊天休热液区周边获得的拖网(49V-DR02)玄武岩样品进行了详细的岩石学和矿物学研究,并利用单斜辉石-熔体温压计对玄武岩中单斜辉石的结晶温度和压力进行了估算,用以探讨天休热液区所在洋脊段的深部岩浆过程。结果表明,所研究的玄武岩样品属于拉斑质N-MORB,其中单斜辉石呈鳞片状、树枝状或骸晶状微晶,主要为普通辉石和透辉石。单斜辉石-熔体温压计计算结果显示天休洋脊段单斜辉石结晶温度为1153~1225℃,结晶压力在0.08~0.64GPa范围内,相当于2.6~21.1km的深度,但主要集中在10~16km深度。这说明单斜辉石的结晶温度相对集中,但结晶深度范围变化很大,从浅层上洋壳区域到大洋岩石圈地幔区域均有单斜辉石结晶作用发生,但主要集中在大洋岩石圈地幔区域,暗示天休洋脊段下方洋壳内可能不发育熔体透镜体或岩浆房。天休洋脊段单斜辉石如此深的结晶深度指示天休洋脊段岩石圈地幔厚度厚,地幔部分熔融产生岩浆的终止深度深。在该洋脊段10~16km深处富含高温熔体,为天休热液系统的热液循环提供深部热源。 展开更多
关键词 卡尔斯伯格脊 天休热液区 MORB 单斜辉石 岩浆深部过程
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西北印度洋卡尔斯伯格脊61°24′E-61°48′E段的构造地貌及岩浆-构造活动性
3
作者 叶盛源 韩喜球 李洪林 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期70-82,共13页
洋中脊的地形地貌特征直接受构造运动和岩浆活动控制,对其进行研究可以了解洋中脊的构造演化历史和岩浆作用过程,对于海底矿产资源的勘探具有重要意义。本文利用中国大洋24航次采集的船载多波束声呐数据,用定量分析的方法对西北印度洋... 洋中脊的地形地貌特征直接受构造运动和岩浆活动控制,对其进行研究可以了解洋中脊的构造演化历史和岩浆作用过程,对于海底矿产资源的勘探具有重要意义。本文利用中国大洋24航次采集的船载多波束声呐数据,用定量分析的方法对西北印度洋卡尔斯伯格脊61°24′E-61°48′E段的地形地貌特征开展研究,计算了岩浆侵入比及断层相关指数,并探讨了研究区的岩浆-构造意义,获得了以下认识:1)研究区可划分为A、B、C、D四个二级洋中脊段,其岩浆-构造活动期间隔分别为0.15、0.50、0.70和0.21 Ma。2)洋中脊A段和B段为不对称扩张段,岩浆贫乏,以构造作用为主,处于构造活动期;洋中脊C段为对称扩张段,岩浆较为充足,以岩浆作用为主,处于轴向火山脊构建期;洋中脊D段为对称扩张段,岩浆贫乏,以构造作用为主,处于构造活动期。3)在洋中脊段两侧断层核密度值高的区域,有可能形成热液活动区,将是未来进一步勘探的目标区域。 展开更多
关键词 卡尔斯伯格脊 地形地貌 岩浆周期 定量分析 岩浆-构造活动 岩浆侵入比 不对称扩张 核密度
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印度洋亚丁-欧文-卡尔斯伯格脊三联点邻近洋脊的玄武岩地球化学特征及其地幔源区性质 被引量：5
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作者 黄凯晖 韩喜球 +2 位作者 王叶剑 邱中炎 李洪林 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期44-60,共17页
本文研究了亚丁-欧文-卡尔斯伯格脊(AOC)三联点邻近洋脊的玄武岩样品在主量、微量元素和Pb-Sr-Nd同位素特征上的差异和联系并分析其原因。结果表明,AOC附近卡尔斯伯格脊和希巴洋脊的玄武岩均为正常型洋脊玄武岩(N-MORB),起源自亏损地幔... 本文研究了亚丁-欧文-卡尔斯伯格脊(AOC)三联点邻近洋脊的玄武岩样品在主量、微量元素和Pb-Sr-Nd同位素特征上的差异和联系并分析其原因。结果表明,AOC附近卡尔斯伯格脊和希巴洋脊的玄武岩均为正常型洋脊玄武岩(N-MORB),起源自亏损地幔,其中卡尔斯伯格脊的样品较希巴洋脊样品更亏损;欧文洋脊玄武岩样品为洋岛玄武岩(OIB)特征,其地幔源区可能有残余陆块物质的混染;亚丁洋脊玄武岩样品类型包括N-MORB、E-MORB和可能的大陆玄武岩,与洋壳形成过程中大陆岩石圈物质的贡献程度有关。除了卡尔斯伯格脊外,阿法热点对各洋脊的岩浆均有一定程度的影响。 展开更多
关键词 亚丁-欧文-卡尔斯伯格脊三联点 玄武岩 地球化学特征 地幔端元
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卡尔斯伯格脊60°～61°E洋脊段多波束后向散射特征及其对构造与岩浆作用强度的指示 被引量：3
5
作者 杨驰 韩喜球 +3 位作者 王叶剑 李洪林 邱中炎 吴招才 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期37-49,共13页
多波束声纳数据可以有效记录海底地形地貌和底质特征信息。本文利用船载多波束数据对慢速扩张的卡尔斯伯格脊60°～61°E洋脊段的典型构造地貌单元的后向散射强度特征进行了研究,在此基础上,分析了该洋脊段的构造和岩浆作用强... 多波束声纳数据可以有效记录海底地形地貌和底质特征信息。本文利用船载多波束数据对慢速扩张的卡尔斯伯格脊60°～61°E洋脊段的典型构造地貌单元的后向散射强度特征进行了研究,在此基础上,分析了该洋脊段的构造和岩浆作用强度特征。结果表明,洋脊段Ⅰ以构造拉张作用占主导,脊轴及附近后向散射强度为-29dB左右,裂谷壁高差可达1 200m以上,裂谷内断裂发育,裂谷侧翼高度与裂谷宽度的比值为78.7～126.2,裂谷两侧翼部线性构造较少,但轴向正断层面更宽,倾角更小;与洋脊段裂谷中段相比,末端火山活动频率较低但喷发规模较大,火山机构数量和体积也更大,且可发育深大断裂获取深部热源。洋脊段Ⅱ以岩浆作用占主导,脊轴及附近后向散射强度达-35dB,裂谷内轴向火山脊发育,裂谷壁高差小于500m,裂谷侧翼高度与裂谷宽度的比值为77.6～116.8,裂谷两侧翼部线性构造数量众多、长宽比较大且呈近似对称,相邻线性构造之间沉积物广泛分布。通过提取挖掘与底质属性密切相关的多波束后向散射强度数据,结合海底地形地貌的分析,可以为洋中脊的构造和岩浆作用强度的定量研究提供有效的证据。 展开更多
关键词 多波束后向散射 卡尔斯伯格脊 构造和岩浆作用 西北印度洋
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印度洋卡尔斯伯格脊6°48′N附近热液羽状流水化学参数异常和颗粒物成分特征 被引量：4
6
作者 蒋紫靖 韩喜球 +1 位作者 王叶剑 邱中炎 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期34-43,共10页
2015年中国大洋33航次在西北印度洋卡尔斯伯格脊6°48′N附近进行了热液异常探测,成功发现了大糦热液区。本文对该热液区附近采集的CTD水样开展了水化学与颗粒物分析。结果表明,在3 150~3 400m水深范围内水体存在Cl、Br、Mg负异常以... 2015年中国大洋33航次在西北印度洋卡尔斯伯格脊6°48′N附近进行了热液异常探测,成功发现了大糦热液区。本文对该热液区附近采集的CTD水样开展了水化学与颗粒物分析。结果表明,在3 150~3 400m水深范围内水体存在Cl、Br、Mg负异常以及DFe和DMn正异常。其中Cl、Br、Mg的浓度较研究区海水背景值分别亏损2.87%~5.27%、3.21%~4.53%和2.52%~3.82%,Cl和Br的亏损指示海底释放的热液流体曾经发生了相分离。根据Mg的亏损情况,可以估算热液羽状流中热液流体的贡献约3.90%。DFe和DMn的浓度峰值分别为127nmol/L和29.0nmol/L,均出现在水深3 150m层位。颗粒物的电镜观察和能谱分析结果显示,在2 900~3 400m深度范围内存在热液成因的富铁氧化物(FeO占49.1%~95.2%),与海水样品中发现的高浓度DFe和DMn相印证。根据实测底层流流速与Fe(Ⅱ)扩散半径对研究区的Fe(Ⅱ)氧化半衰期进行了估算,得到大糦热液区Fe(Ⅱ)氧化半衰期为0.56~2.22h。 展开更多
关键词 卡尔斯伯格脊 大糦热液区 热液羽状流 海水化学异常 颗粒物成分
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西北印度洋天休热液区热液成因矿物特征与分布及其指示意义 被引量：3
7
作者 蔡翌旸 韩喜球 +3 位作者 邱中炎 王叶剑 李谋 Samuel Olatunde Popoola 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期36-45,共10页
海底沉积物中的热液成因矿物主要来自热液区热液产物堆积体的失稳垮塌搬运迁移和热液羽流自生矿物颗粒的沉降。热液成因矿物的类型和空间分布特征对于了解热液活动区的位置与范围具有重要的指示作用。天休热液区(3°41′N、63°... 海底沉积物中的热液成因矿物主要来自热液区热液产物堆积体的失稳垮塌搬运迁移和热液羽流自生矿物颗粒的沉降。热液成因矿物的类型和空间分布特征对于了解热液活动区的位置与范围具有重要的指示作用。天休热液区(3°41′N、63°50′E)位于卡尔斯伯格脊超镁铁岩系中,本文对采自该热液区及其周边的共4站表层沉积物样品进行研究,分析热液成因矿物的组成、丰度和粒度的空间变化情况。研究表明,在热液喷口近端(0~0.22 km)同时分布有垮塌迁移及热液羽流沉降来源的热液成因矿物,其中垮塌来源的矿物呈砾—粗砂级,以古巴矿等金属硫化物矿物及铁氧化物为主;羽流沉降来源的矿物呈砂—泥级,以Cu-Zn-Fe硫化物矿物(等轴古巴矿、古巴矿、闪锌矿和磁黄铁矿等)为主。在远喷口端(1.84~6.05 km)主要分布有羽流沉降来源的热液成因矿物,以砂—泥级的金属氧化物和氢氧化物为主。热液成因矿物的类型、粒度、丰度在空间上呈现出的规律性分布特征可以示踪未知的活动和非活动热液区的位置,并作为多金属硫化物资源的找矿标志。 展开更多
关键词 表层沉积物 热液成因矿物 天休热液区 卡尔斯伯格脊 印度洋
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