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南海北部烟囱状碳酸盐岩记录的冷泉流体活动演化特征研究 被引量：5
1
作者 刘关勇 王旭东 +5 位作者 黄慧文 孙跃东 梁前勇 李牛 胡钰 冯东 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期567-579,共13页
冷泉碳酸盐岩是冷泉渗漏活动的重要产物之一,它记录了冷泉流体的来源、其活动演化特征和沉积环境等。通过对南海北部东沙海域Site3站位采集的三个烟囱状冷泉碳酸盐岩的矿物成分、碳氧同位素及碳酸盐岩中黄铁矿硫同位素的研究,确定了冷... 冷泉碳酸盐岩是冷泉渗漏活动的重要产物之一,它记录了冷泉流体的来源、其活动演化特征和沉积环境等。通过对南海北部东沙海域Site3站位采集的三个烟囱状冷泉碳酸盐岩的矿物成分、碳氧同位素及碳酸盐岩中黄铁矿硫同位素的研究,确定了冷泉渗漏可能的流体来源,结合烟囱状碳酸盐岩独特的形貌特征,探讨了研究区冷泉流体的活动演化特征。烟囱A为环状,外环直径16 cm,中央流体通道直径5 cm;烟囱B呈底部直径8 cm的实心锥形;烟囱C也为环状,外环直径20 cm,中央流体通道直径12 cm。三个烟囱都具有较负的碳同位素组成(δ^(13)CVPDB值低至–55.7‰)和较正的氧同位素组成(δ^(18)OVPDB值高达5.4‰)特征。研究认为,甲烷是该海域冷泉渗漏流体的主要烃类来源,其中沉淀烟囱C的冷泉流体中很可能存在水合物分解释放流体的加入。三个烟囱状碳酸盐岩的外层相比于内层,普遍具有δ^(13)C值高、δ^(18)O值低、δ^(34)S值高的特征,认为这是由于烟囱状碳酸盐岩从外至内形成过程中沉积空间逐渐受到限制导致流体渗漏强度增强而造成的。综上所述,烟囱状冷泉碳酸盐岩因其独特的形态结构,是冷泉流体渗漏特征在时间和空间上变化的优良记录者。 展开更多
关键词 烟囱状冷泉碳酸盐岩 碳氧同位素 硫同位素 流体演化 南海北部
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纳米氧化锰离子筛提取卤水溶液中锂的实验研究 被引量：3
2
作者 王龙 李艳 陈多福 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期373-379,共7页
锂是重要的战略资源,而自然界中的锂资源主要储存于如海水、盐湖水和地热水等的卤水中。离子筛吸附剂法是目前最有前途的从含锂液态资源中提取锂的方法。本文通过利用水热合成法,以Mn(NO_3)_2·4H_2O、Na_2S_2O_8和LiNO_3为反应原料... 锂是重要的战略资源,而自然界中的锂资源主要储存于如海水、盐湖水和地热水等的卤水中。离子筛吸附剂法是目前最有前途的从含锂液态资源中提取锂的方法。本文通过利用水热合成法,以Mn(NO_3)_2·4H_2O、Na_2S_2O_8和LiNO_3为反应原料,分三个步骤制备了宽约40~80 nm、长约400~800 nm的纳米棒状尖晶石型MnO_2离子筛。通过吸附实验得到离子筛对配制的稀锂溶液中锂离子最大吸附量达到20 mg/g。同时,通过吸附实验测定并计算了溶液中各碱金属和碱土金属离子的平衡分配系数K_d的次序为Na^+<K^+<<Mg^(2+)<Li^+,说明离子筛对锂离子具有较高的选择性,溶液中的其他碱金属离子并没有对Li^+吸附造成干扰。 展开更多
关键词 氧化锰 纳米离子筛 含锂卤水 锂提取实验
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新西兰Hikurangi俯冲带沉积物成岩作用示踪研究:来自孔隙流体Sr同位素证据
3
作者 孔丽茹 罗敏 陈多福 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期115-123,共9页
俯冲带是地球上地质活动最活跃的地带之一,对地球表面和内部的演化具有重要意义。俯冲带慢滑移事件作为一种重要的断层滑动方式在近十几年才逐渐被地球物理学家所认识。浅源慢滑移可以使浅部断层发生破裂至海底,引发大规模海啸。了解孔... 俯冲带是地球上地质活动最活跃的地带之一,对地球表面和内部的演化具有重要意义。俯冲带慢滑移事件作为一种重要的断层滑动方式在近十几年才逐渐被地球物理学家所认识。浅源慢滑移可以使浅部断层发生破裂至海底,引发大规模海啸。了解孔隙流体来源和俯冲带沉积物成岩作用有助于认识慢滑移事件的成因机制。以国际大洋发现计划(IODP)375航次在新西兰Hikurangi俯冲板块钻探站位(U1520)和变形前缘逆冲断层钻探站位(U1518)为研究对象,对两个站位沉积物孔隙流体的SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)和Sr^(2+)浓度以及放射性Sr同位素(^(87)Sr/^(86)Sr)进行了分析。结果显示两个站位Ca^(^(2+))与Mg^(2+)浓度、Sr^(2+)浓度与^(87)Sr/^(86)Sr呈负相关关系是由于火山灰蚀变作用导致的。两个站位浅层0~14.3和0~37.3 mbsf沉积物孔隙水中的Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度同时降低,表明发生了自生碳酸盐沉淀。同时,俯冲板块U1520站位的岩性单元IV(509.82~848.45 mbsf)Mg^(2+)浓度随深度减小,Ca^(2+)、Sr^(2+)浓度则增加,但^(87)Sr/^(86)Sr基本保持不变,显示了碳酸盐重结晶作用。在其下部以火山碎屑岩为主的岩性单元V(848.45~1016.24 mbsf)沉积物孔隙水的SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度均趋近海水值,这可能是由于海水在渗透性较好的火山碎屑岩中发生横向流动导致。因此,推测俯冲板片的岩性和成岩作用是高度的不均一,容易促使俯冲板片进入俯冲带后形成特殊的应力场和异常的流体压力,进而可能与Hikurangi俯冲带频发的慢滑移事件有关。 展开更多
关键词 俯冲带 成岩作用 孔隙流体 SR同位素 慢滑移
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海底冷泉渗漏油气泡原位定量测定--以墨西哥湾GC600为例
4
作者 邸鹏飞 李牛 +1 位作者 陈多福 Ian R MacDonald 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期134-143,共10页
海洋环境中冷泉渗漏是甲烷等有机化合物和其他温室气体进入海洋和大气的重要来源。准确定量确定冷泉渗漏的甲烷气泡通量对于评估它们对全球甲烷预算和气候变化有着重要的研究意义。采用高分辨率视频成像系统原位观察了墨西哥湾GC600冷... 海洋环境中冷泉渗漏是甲烷等有机化合物和其他温室气体进入海洋和大气的重要来源。准确定量确定冷泉渗漏的甲烷气泡通量对于评估它们对全球甲烷预算和气候变化有着重要的研究意义。采用高分辨率视频成像系统原位观察了墨西哥湾GC600冷泉渗漏区Mega Plume 2喷口,并获得了油气泡连续释放的视频片段。通过采用半自动气泡计数算法估算了Mega Plume 2喷口释放的油气泡个数及其释放速率。而通过图像处理技术确定了Mega Plume 2释放的油气泡的大小和尺寸分布。Mega Plume 2混合喷口释放的油气泡平均直径2.56mm±1.01mm,油气泡释放速率为80.25个·秒^(-1)。Mega Plume 2喷口年释放通量为177.7m^(3)·a^(-1)(19.55~106.62t·a^(-1))。然而,Mega Plume 2喷口的气泡释放速率与潮汐无关,可能与其他因素如水合物,油气藏增压及沉积层差异加载有关。只有对冷泉渗漏系统开展长期的原位在线观察,我们才能准确获取冷泉渗漏系统活动特征及其释放通量。 展开更多
关键词 水下摄像系统 油气泡 释放速率 气泡通量 墨西哥湾
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水合物脊ODP1247站位天然气水合物藏的甲烷来源和成藏过程模拟 被引量：4
5
作者 郑子涵 曹运诚 陈多福 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期3167-3176,共10页
海洋天然气水合物体系天然气水合物成藏受甲烷供给及埋藏的控制.根据海洋天然气水合物体系甲烷的质量守恒,建立了海洋环境沉积物孔隙水溶解甲烷对流和扩散作用及微生物原位产甲烷作用供给甲烷形成天然气水合物的数值模型,对水合物脊ODP1... 海洋天然气水合物体系天然气水合物成藏受甲烷供给及埋藏的控制.根据海洋天然气水合物体系甲烷的质量守恒,建立了海洋环境沉积物孔隙水溶解甲烷对流和扩散作用及微生物原位产甲烷作用供给甲烷形成天然气水合物的数值模型,对水合物脊ODP1247站位天然气水合物成藏过程进行了模拟研究,结果表明该站位孔隙水溶解甲烷的对流和扩散作用是天然气水合物成藏过程中最主要的甲烷供给方式,微生物原位生成甲烷供给的比例很小,并且在1.67 Ma以来天然气水合物藏受沉积速率变化而动态变化,但幅度不大,至今形成的水合物饱和度约0~3%,与钻探确定的饱和度接近. 展开更多
关键词 数值模拟 水合物成藏 甲烷供给 生成速率 饱和度 ODP 1247
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西藏岗巴地区晚白垩世冷泉碳酸盐岩地球化学特征及其对流体来源及沉积环境的示踪 被引量：2
6
作者 张文进 王钦贤 陈多福 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期217-227,共11页
冷泉碳酸盐岩是海底冷泉流体活动的重要标志,其地球化学特征记录了过去流体活动的信息。西藏岗巴地区晚白垩世沉积地层中发育有冷泉碳酸盐岩,为了探究其形成的流体来源及沉积环境,开展了野外观察、岩石学、矿物学、地球化学研究。该区... 冷泉碳酸盐岩是海底冷泉流体活动的重要标志,其地球化学特征记录了过去流体活动的信息。西藏岗巴地区晚白垩世沉积地层中发育有冷泉碳酸盐岩,为了探究其形成的流体来源及沉积环境,开展了野外观察、岩石学、矿物学、地球化学研究。该区岗巴剖面冷泉碳酸盐岩以结核状产于灰黑色页岩中,碳酸盐矿物主要为泥微晶方解石,含少量草莓状黄铁矿,δ13CV-PDB为-17.0‰^-7.2‰,表明碳源可能与甲烷渗漏冷泉活动有关。稀土元素分布模式呈中稀土富集特征,经La校正后显示无Ce异常,指示了冷泉碳酸盐岩形成于弱缺氧的沉积环境中。西藏岗巴地区碳酸盐岩结核的发现及其地质地球化学特征是该地区晚白垩世冷泉甲烷渗漏活动发育的有力证据,对古冷泉流体来源及沉积环境特征的探讨将为恢复古冷泉活动提供重要线索。 展开更多
关键词 晚白垩世 碳同位素 稀土元素 流体来源 沉积环境 岗巴 西藏
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东北太平洋Cascadia陆缘Orca滑坡触发机理的数值模拟 被引量：1
7
作者 何雯 曹运诚 陈多福 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期180-189,共10页
海底温度和海平面变化可以引起海底天然气水合物分解,导致沉积物孔隙内形成超压,改变沉积物有效应力从而触发海底滑坡。本文建立了与此相关的海底滑坡产生的数值模型,并应用于东北太平洋Cascadia陆缘14~9 kaBP期间发生的Orca滑坡形成过... 海底温度和海平面变化可以引起海底天然气水合物分解,导致沉积物孔隙内形成超压,改变沉积物有效应力从而触发海底滑坡。本文建立了与此相关的海底滑坡产生的数值模型,并应用于东北太平洋Cascadia陆缘14~9 kaBP期间发生的Orca滑坡形成过程研究。模拟结果显示在最近18 ka海平面逐渐上升的大背景下,18~14 kaBP期间底水温度升高引起其后的天然气水合物稳定带底界快速上移,并在13.7 kaBP达到1.18 m/ka的高底界上移速率,此时Orca地区稳定带底界粗颗粒层内的高饱和度天然气水合物发生分解,产生114 kPa的流体超压,使地层安全系数显著小于1,触发海底滑坡。因此,海底温度升高引起高饱和度天然气水合物分解可能是东北太平洋Cascadia陆缘Orca海底滑坡的主要触发因素。 展开更多
关键词 海底滑坡 水合物分解 流体超压 滑坡触发机理 Cascadia陆缘Orca滑坡
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