刘长华[1]2004年在《台湾东北部龟山岛海底自然硫烟囱体地球化学特征研究》文中指出龟山岛热液活动区位于冲绳海槽向西延伸的部位，菲律宾海板块在此向欧亚板块下俯冲隐没，构造背景十分特殊，热液活动的出现为进一步研究该地区的地质发展提供了新的素材。热液活动的产物之一－烟囱体在本地区表现出明显的特殊性。高度富集自然硫，含矿物极少；自然硫的含量随烟囱体的层位不同而表现出有规律的变化，从外层到内层含量依次递增；大部分微量元素的含量与自然硫的含量呈负相关性；硫同位素的特征也很明显，变化范围小，δ34S‰值只是在2‰左右，并且根据δ34S‰值的变化情况可以把烟囱体分为叁种类型：递减型、“V”型、递增型。根据自然硫烟囱体的这些特征我们探讨了其成因机制和物源，认为高度的自然硫富集是由于热液流体的性质和物源决定的，热液流体的流速快和流程短使较容易析出的元素硫迅速溶出，同时来自于地幔的硫也是烟囱体硫高度富集的重要因素，但是对于地幔中的元素硫是以何种形式加入热液流体中还需进一步研究。
刘长华[2]2007年在《台湾东北部龟山岛附近海域自然硫烟囱体的成因研究》文中研究指明台湾东北部的龟山岛位于冲绳海槽向西延伸的部分,其附近海域出现的浅海热液活动,形成了自然硫含量达到99%以上的烟囱体。本文通过使用扫描电镜、X荧光光谱仪、电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)和稳定同位素质谱仪,分析了自然硫样品的表面形貌、常量和微量元素含量,测定了其硫、铅同位素组成以及流体样品中部分元素的含量和氢氧同位素组成。采用燃烧法和升华法对自然硫样品预处理后,进行了样品微量元素测定准确度的对比研究。在上述基础上,探讨了自然硫的物质来源、流体来源和烟囱体生长情况等问题。研究结果表明:龟山岛附近海域的热液活动与火山活动有关,热液流体中的气体组分来自岩浆去气作用;流体经历了海水与大气降水的汇合过程,并在海底下淋滤出部分安山岩的组分;流体喷出海底后,与海水相遇,在有氧环境中,形成自然硫烟囱体,热液流体中所携带的各种元素与海水中的元素随自然硫的形成一起保留在自然硫烟囱体内。
刘长华, 汪小妹, 曾志刚, 姜学均, 殷学博[3]2009年在《台湾东北部龟山岛附近海域自然硫烟囱体的铅同位素组成及地质意义》文中进行了进一步梳理为了探讨龟山岛附近热液自然硫烟囱体的物质来源,通过测定烟囱体内铅同位素的组成特征,分析了该地区热液活动的铅元素物源。研究结果表明,龟山岛附近热液自然硫烟囱体中的铅同位素组成具有很小的变化范围和较均一的铅同位素组成特征,但是与其它深海热液沉积物的铅源不同,与北半球铅同位素的参考线(NHRL)相距甚远。虽然自然硫烟囱体出现在海水环境,但是海水对其不存在铅的贡献,烟囱体内的元素铅主要是陆壳来源。根据以上结果可以进一步推断,龟山岛热液活动区的下伏地层中,存在一定分布范围的陆壳,这对于研究该地区复杂的地质构造特征具有一定意义。
刘长华, 曾志刚, 殷学博, 陈镇东[4]2006年在《台湾岛东北部龟山岛附近海域自然硫烟囱体的基本特征研究》文中研究指明龟山岛热液活动区位于冲绳海槽向西延伸的部位,菲律宾海板块向欧亚板块下方俯冲在此隐没,热液活动的出现为研究该地区进一步的发展提供了契机.龟山岛热液活动产生的烟囱体高度富集自然硫,几乎没有其它矿物结晶形成,烟囱体本身呈现分层现象,自然硫的含量也是从烟囱体的外层到内层依次增高,与烟囱体颜色上表观的分层呈现良好的对应关系.我们根据这种分层现象探讨了烟囱体的成因机制和热液流体随时间的变化特征,同时根据等离子质谱(ICP-MS)和X射线衍射仪(XRF)的实验数据分析了自然硫烟囱体存在两种物质来源:热液活动区基底的安山岩和地幔,但是对于地幔物质以何种形式加入到热液流体中还需进一步研究.
刘长华, 曾志刚[5]2007年在《龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体的硫同位素研究》文中指出利用稳定同位素质谱仪对龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体分层取样的硫同位素分析,获得了自然硫烟囱体的硫同位素特征。结果表明,龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体的δ34S值变化不大,幅宽只有0.913,说明自然硫的来源较为单一,受控因素相对较少。根据硫同位素值的特征,划分出叁种类型的烟囱体,它们是由热液流体中的硫同位素值和海水与烟囱体外壁的反应来控制,Ⅰ型烟囱体、Ⅱ型烟囱体的外壁与海水发生化学反应,形成一定量的自然硫沉淀,烟囱体的生长是向内、向外两个角度同时生长;Ⅲ型烟囱体则主要是向内一个角度生长。热液流体中的δ34S值(H2S)随时间的变化是由于海水端元和玄武岩端元不同比例的混合所致。
陈雪刚, 邱中炎, 段威, 李小虎, 叶瑛[6]2018年在《中国台湾龟山岛热液自然硫中微观包体的元素富集特征》文中研究指明台湾东北部的龟山岛浅海热液体系产生大量的热液自然硫.为了理解微量元素在自然硫中的富集规律和机制,采用激光剥蚀等离子体质谱仪(LA-ICPMS)对龟山岛自然硫进行了元素含量分析.结果显示,硫磺基底仅含有As、Se和Te等岩浆脱气产生的挥发性亲铜元素.Fe、Mn、Co、Ni等亲铁元素主要来自于安山岩基岩,富集于富铁或含硅包体中.Al、Zn、Ba、Pb、La、Ce、Au、Ag等元素显着富集于含硅包体中,表明这些元素受硅酸盐矿物控制.富铜包体具有最高的Hg、Pb、Zn等亲铜元素的单位富集程度.首次对龟山岛热液自然硫中的微量元素分布进行了原位微区分析,有助于理解微量元素在热液活动中的来源、分布和分配等地球化学行为.
王晓媛, 曾志刚, 陈帅, 殷学博, 陈镇东[7]2013年在《我国台湾东北部龟山岛附近海域热液流体中的稀土元素组成及其对浅海热液活动的指示》文中进行了进一步梳理热液喷口系统中的稀土地球化学被集中调查,但是浅海热液系统中这方面的研究很少.此次研究,呈现了台湾东北部附近海域龟山岛热液流体中稀土元素分布的新数据.龟山岛热液区内黄色流体和白色流体中的总稀土(ΣREE)浓度相当,约为813~1212ng/L,与浅海海水相比显着富集.稀土元素球粒陨石标准化(REEN)分配模式显示,龟山岛黄色流体具有轻微的负Eu异常,白色流体没有Eu异常,这与龟山岛热液流体的相对低温和更具氧化性组成的特点有关.龟山岛热液流体中的轻稀土(LREE)相对重稀土(HREE)轻微富集.黄色流体和白色流体中的稀土元素行为与水岩相互作用时间较短有关.此外,黄色流体中的稀土元素分布还受到极低pH(2.81和2.29)、流体沸腾以及自然硫沉淀形成的影响,而白色流体则还受到细小颗粒物吸附以及稀土与氯配合的影响.
韩沉花, 叶瑛, 潘依雯, 秦华伟[8]2014年在《台湾龟山岛东南部海域白色热泉特征分析》文中进行了进一步梳理海底热液活动及其周边环境的调查研究是海洋科学领域的热点之一。海底热液喷口环境的物理化学参数,尤其是浅水型热液,会受到潮汐变化的影响。台湾龟山岛靠近冲绳海槽南端分布有多处浅水型热液喷口(<30m)。2010年5月,浙江大学、杭州电子科技大学和台湾中山大学对该海域实施了联合考察,利用电化学传感器获得了低温热液喷口(24.834 14°N,121.961 91°E)连续87h的温度和pH现场观测数据。基于Morlet复小波变换方法,分析了浅水型热液喷口的温度和pH现场观测时间序列的变化周期,并通过与当地潮汐记录数据作比较,获得了其与潮汐信号之间的潜在关系,证实了潮汐变化是海底白色热泉喷口物理化学参数现场观测最主要的影响因素。温度和pH现场观测数据经Morlet复小波变换后的小波系数分别存在规律的12.9h和12.5h变化周期,并且温度的小波系数在准半日周期尺度与潮汐高度呈负相关变化,相关系数为-0.89;pH的小波系数情况相反,相关系数为0.76。
张海燕[9]2013年在《台湾龟山岛和绿岛热液气体组分及元素扩散分布》文中研究表明为研究海底热液活动对生态环境的影响,本文首先对目前国内外有关海底热液生态环境效应的研究进行了综述分析,以引起人们对海底热液生态环境效应的重视,促进对其的深入研究,避免海底热液对人类生活和健康造成危害。热液伴生气体组分组成对分析热液来源,评估热液区岩浆活动的活跃程度,进而评估其生态环境效应具有重要意义。因此本研究采集龟山岛沿岸热液区白泉喷口、黄泉喷口和绿岛沿岸热泉热液伴生气体样品对其主要组分含量和同位素含量进行了分析；而后采集龟山岛沿岸热液区白泉喷口、黄泉喷口及其附近表层水样,绿岛沿岸热泉和海上冒泡点热液区水样,对其所含有的营养元素、常规元素和重金属元素的含量和分布规律进行了分析；为研究其生态环境效应提供基础数据。主要得出以下结论：(1)龟山岛附近海域白泉喷口和黄泉喷口热液活动伴生气体都以CO2为主,显示出高CO2、CH4和H2S含量,低SO2和HCl含量的低温火山区温泉释放气体的特点,但N2、CH4、O2和H2S所占的比例相差较大。δ13CCO2的值分别为-5.55和-6.6‰,分布在无机碳同位素613C(PDB)值范围内,C02都来源于岩浆,属于无机成因气。δ13CCH4的值分别为-26.7和-24.65‰,都分布在洋中脊热液系统CH4的613C(PDB)值(-18～-15‰)和细菌成因CH4的613C(PDB)值(-110～-50‰)范围之间,推测CH4主要来源于无机成因,可能有部分来源于微生物作用。龟山岛热液白泉喷口δ15N(Air)值为15.15‰,远高于黄泉喷口δ15N(Air)值(8.2‰),都可能主要来源于玄武岩岩浆,但是来源深度不同。龟山岛白泉喷口和黄泉喷口伴生气体中δ34S(CDT)值分别为19.52和18.73‰,可能主要来源于海水。(2)绿岛朝日温泉煮蛋区和温泉潮间带近岸侧温泉池热液活动伴生气体都以N2为主,CH4含量都较高,CO2含量非常低,而几乎不含H2S,Ar和He含量较高。δ13CCO2的值分别为-13.4和-18.5‰,为有机成因气。CH4气体的δ13CCH4值分别为-15.1和-10.7‰,为非生物成因气。615N(Air)值分别为6.3和5.7‰,可能主要来源于玄武岩岩浆。(3)龟山岛附近海域热液区与绿岛沿岸热泉热液活动的伴生气体组分相比较,前者以CO2为主,富含CH4和H2S；后者的伴生气体组分以N2为主,CH4含量较高。后者的伴生气体中CO2、H2S含量极低,可能和它们在与围岩的反应中被消耗有关；前者中CH4含量较后者偏低,可能与其在近地表环境中能被氧化有关；前者中N2、Ar、He、Ne等惰性组分远低于后者,这可能与后者中所含CO2、H2S等活性组分在与围岩反应中被大量消耗后,惰性组分相对含量升高有关。龟山岛附近海域热液区伴生气体来源于相对较浅的地层,在向上运移的过程中与围岩反应轻微；而绿岛沿岸热泉伴生气体来源于更深的地层,在向上运移的过程中与围岩发生了充分的反应。(4)龟山岛沿岸热液区白泉喷口和黄泉喷口营养元素、常规元素和重金属元素垂直分布没有显着的规律。龟山岛热液喷口热液流体中NH4+和HC03-的含量较高；而绿岛热液样品中Ca2+、SiO2的含量较高；无论龟山岛还是绿岛热液样品中Fe的含量都较低。
张海燕, 杨灿尧, 陈镇东, 陈雪刚, 秦华伟[10]2013年在《台湾龟山岛海底热液和绿岛陆上热泉伴生气体组分组成》文中研究表明热液伴生气体组成对分析热液来源,评估热液区岩浆活动的活跃程度,进而评估其生态环境效应具有重要意义。利用自制的活塞式水中游离气体取样器采集台湾龟山岛和绿岛上热液喷口热液活动伴生气体样品,采用MAT271型质谱计对其组分进行了分析。结果表明,龟山岛热液区热液活动伴生气体以CO2为主,显示出高含量CH4、CO2和H2S等活性气体,低含量SO2、HCl等低温火山区温泉释放气体的特点;2011年龟山岛白泉喷口和黄泉喷口热液气体中CO2、N2、CH4的平均含量分别为642.8‰、149.4‰、177.5‰和740.1‰、36.7‰、30.9‰。绿岛陆上热泉热液活动伴生气体以惰性气体N2为主,富含CH4,较少CO2、H2S等活性气体;2012年绿岛朝日温泉煮蛋区和绿岛潮间带近岸侧温泉池的热液气体中CO2、N2、CH4的平均含量分别为1.1‰、805.8‰、126.9‰和34.4‰、7.9‰、899.5‰。推测龟山岛附近海域热液区伴生气体来源比绿岛陆上热泉伴生气体可能更深,前者在向上运移的过程中与围岩的反应弱于后者。
参考文献：
[1]. 台湾东北部龟山岛海底自然硫烟囱体地球化学特征研究[D]. 刘长华. 中国科学院研究生院（海洋研究所）. 2004
[2]. 台湾东北部龟山岛附近海域自然硫烟囱体的成因研究[D]. 刘长华. 中国科学院研究生院（海洋研究所）. 2007
[3]. 台湾东北部龟山岛附近海域自然硫烟囱体的铅同位素组成及地质意义[J]. 刘长华, 汪小妹, 曾志刚, 姜学均, 殷学博. 海洋与湖沼. 2009
[4]. 台湾岛东北部龟山岛附近海域自然硫烟囱体的基本特征研究[J]. 刘长华, 曾志刚, 殷学博, 陈镇东. 台湾海峡. 2006
[5]. 龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体的硫同位素研究[J]. 刘长华, 曾志刚. 海洋与湖沼. 2007
[6]. 中国台湾龟山岛热液自然硫中微观包体的元素富集特征[J]. 陈雪刚, 邱中炎, 段威, 李小虎, 叶瑛. 地球科学. 2018
[7]. 我国台湾东北部龟山岛附近海域热液流体中的稀土元素组成及其对浅海热液活动的指示[J]. 王晓媛, 曾志刚, 陈帅, 殷学博, 陈镇东. 科学通报. 2013
[8]. 台湾龟山岛东南部海域白色热泉特征分析[J]. 韩沉花, 叶瑛, 潘依雯, 秦华伟. 海洋学报(中文版). 2014
[9]. 台湾龟山岛和绿岛热液气体组分及元素扩散分布[D]. 张海燕. 浙江大学. 2013
[10]. 台湾龟山岛海底热液和绿岛陆上热泉伴生气体组分组成[J]. 张海燕, 杨灿尧, 陈镇东, 陈雪刚, 秦华伟. 热带海洋学报. 2013