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1.
海底熔岩风化作用过程的研究对于澄清元素地球化学迁移具有重要的意义。首先简要介绍了海底熔岩风化作用及鉴定标志。在细致的岩相学工作前提下,利用指示风化程度的特征风化矿物如橙玄玻璃、黏土矿物(蒙脱石和蒙皂石)、沸石(钙十字沸石)以及铁的氧化物和氢氧化物,结合烧失量(L.O.I),K_2O/(K_2O+Na_2O)比值和Fe_2O_3/(FeO+Fe_2O_3)比值等识别风化岩石的化学鉴别指标,辨识了马里亚纳海槽熔岩(弧后盆地玄武岩,BABB)和火山玻璃、西太平洋海山省(白垩纪碱性洋岛玄武岩,OIB)及中生代洋壳(洋脊玄武岩,MORB)的风化程度,探讨了风化作用的原因及其对岩石地球化学数据的影响。结果表明,与超过5 Ma的海山和洋壳玄武岩相比,马里亚纳海槽玄武质熔岩风化程度很低,仅基质中的隐晶质和玻璃质及玄武岩的玻璃质边缘略微橙玄玻璃化,其余基本保持新鲜岩石结构。马里亚纳海槽熔岩和火山玻璃的很低的风化程度是因其在海底经历的风化作用时间很短。最后,我们指出,马里亚纳海槽处海底熔岩风化作用没有造成显著的元素迁移,对精确获得其全岩的元素和同位素地球化学数据不产生明显影响,而对超过5 Ma的海底熔岩的地球化学数据解释时要谨慎。  相似文献   

2.
冲绳海槽碱性玄武岩浆的起源及演化   总被引:1,自引:1,他引:1  
利用电子探针对冲绳海槽133站位玄武岩的斑晶矿物、基质以及斑晶矿物中关晶石包体和岩浆包裹体作了化学主成分分析,结果表明,该站位玄武岩属橄榄玄武岩,岩石中斑晶矿物由培长石、普通辉石、贵橄榄石和磁铁矿组成,尚见有少量外来的脉石英碎块,基质成分由拉长石微晶和玻璃组成。培长石和贵橄榄石中含有玻璃质岩浆包裹体和铬镁尖晶石或铬镁铁尖晶石包体。尖晶石的化学成分证明它是地幔部分熔融成因的。岩浆包裹体代表了一种原生的碱性橄榄玄武岩浆,其化学成分相当于橄榄辉长岩。该站位的玄武岩浆起源于上地幔尖晶二辉橄榄岩的部分熔融,并沿着“碱性橄榄玄武岩浆-粗面玄武岩浆-玄武质粗面岩浆-粗面岩浆”方向演化,每一阶段的岩浆在上升过程中都不同程度地受到地壳物质的同化和混染作用。  相似文献   

3.
关于橙玄玻璃研究工作的报道已有很多(Peacock,1926; Peacock和Fuller1928;Hoppe,1941;Jonssen,1961;Bonatti,1965,Moors,1966;Hay和Iijima,1968a,b: Trichet,1969; Peirce,1970; Stokes,1971;Honnorez,1972; Jakobssor1972;Frey等,1973;Melson,1973; Thompson,1973; Furnes,1974,1975;Furnes,1978,1980).橙玄玻璃是由无水(或含水很少)的玄武玻璃-碎云玻璃变化而来的,呈橙-红褐色,硬度低,折光率变化大,即使在一小块碎片上就有很大的变化.碎云玻璃变化为橙玄玻璃一般认为有两种情况:一种是被水淹没过;另一种是受热泉作用的结果.前者可形成均质的橙玄玻璃胶;后者可产生具纤维状结构(有双拆射)的橙玄玻璃.关于橙玄玻璃形成的机制有三种认识,即水化、脱玻化和溶解一沉淀的机制.碎云玻璃变化为检玄玻璃的特征是,主要金属氧化物总量减少,Fe~(2 )氧化为Fe~(3 ),水的含量增加(最多可达28%),折射率降低,体积增加(多数作者认为是等体积的),在海洋和非海洋条件下橙玄玻璃化的化学变化有些不同.在前一条件下K_2O增加,而Cr减少.橙玄玻璃是不稳定的,失水后可变为绿泥石和沸石等矿物.  相似文献   

4.
用化学方法和ICP-MS方法分别对中、西太平洋海山富钴铁锰结壳产出区玄武岩的主元素、微量元素和稀土元素(REE)含量进行了测定,结果表明,研究区玄武岩经受了强烈的洋底低温蚀变作用,主元素成分发生了明显的变化,失去了原岩的特征.样品与新鲜大洋岛屿玄武岩(OIB)极为相似的稀土元素配分模式和微量元素含量特征表明,所研究的岩石属典型的大洋板内玄武岩.受洋底低温蚀变作用的影响,样品的Al2O3,Fe2O3,MnO、K2O,P2O5含量增加,MgO,FeO的含量降低.蚀变作用使大洋岛屿玄武岩中的镁、铁等活动组分大量流失,从而表现出相对富SiO2的特征(标准矿物计算结果中出现石英).由于蚀变作用,活动组分的流失使样品的REE相对富集,而富REE铁锰氧化物在玄武岩气孔和裂隙中的沉淀不仅使样品的REE含量增大,而且引起轻稀土元素(LREE)与重稀土元素(HREE)分馏,表现为∑c(Ce)/∑c(Yb)值增大.以REE富集机制为基础,对样品中铁锰氧化物的沉淀量和单位质量新鲜玄武岩中活动组分的流失量进行了理论计算,结果表明,因低温蚀变作用所引起的新鲜玄武岩的单位质量亏损为0.150~0.657,而单位质量新鲜玄武岩中铁锰氧化物的沉淀量为0.006~0.042.主元素中以铁、镁的流失亏损最为明显,新鲜玄武岩中铁、镁的流失比例分别为18.28%~70.95%和44.50%~93.94%,超过了岩石总量的流失亏损比例(15.0%~65.7%),因而样品相对贫铁、镁.其他元素的流失量和流失比例都很好地印证了地球化学研究的结果.样品中铝、钾、磷负的流失量是由于沸石在岩石气孔中的充填和岩石的磷酸盐化.理论计算结果和地球化学研究都表明,大洋岛屿玄武岩的低温蚀变向海水提供了大量金属,这是大洋海水中金属循环的重要环节.  相似文献   

5.
麦哲伦海山区MA、MC海山玄武岩基岩的岩石学特征   总被引:3,自引:2,他引:1  
麦哲伦海山区MA、MC海山玄武岩基岩的岩石学特征研究表明,岩性为蚀变玄武岩、橄榄玄武岩等;结构为基质具间隐、间往结构及拉斑玄武结构的斑状结构;矿物组成为斜长石、橄榄石、辉石及脱玻化玻璃等。按岩石化学成分分类属碱性玄武岩,而稀土分配模式属洋岛碱性玄武岩类型。  相似文献   

6.
海底热液成因含金属沉积物广泛分布于全球各大洋与弧后活动扩张中心、大洋玄武岩上覆沉积层的底部以及板内火山的顶部等区域。块状硫化物烟囱体经氧化蚀变发生再沉积作用、热液羽流的扩散和沉降作用或低温弥散流的直接沉淀均可形成含金属沉积物。尽管不同热液区的含金属沉积物在矿物和化学组成上具有一定的差异,但其相对正常远洋沉积物均表现为富含Fe、Mn并亏损 Al 和Ti等组分,其中的主要矿物通常为结晶程度较差的铁锰氧化物/氢氧化物和富铁蒙脱石(绿脱石)。自上世纪七十年代末发现现代海底热液活动以来,大量的研究不仅基本明确了含金属沉积物的形成机制,还在与之相关的微生物矿化作用和自生粘土矿物的成因研究等方面取得了重要的进展。对含金属沉积物开展综合研究,确定其鉴别分类标准,既能丰富人们对海底热液循环系统、热液活动对全球海洋热和化学通量的贡献以及对海底深部生物圈的认识,也可为寻找多金属硫化物矿床、揭示古板块中类似矿床的成因和分布规律以及探索古海洋环境演化等提供重要信息。  相似文献   

7.
南大西洋14°S热液区是由中国科研人员于2009年在大西洋中脊首次发现的。为进一步了解研究本区硫化物后期蚀变过程,我们利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及质谱仪(ICP-MS)等方法,对14°S热液区原生热液产物蚀变风化所形成的残余氧化物进行了超显微组构及稀土元素(REE)研究。结果显示,残余氧化物主要由无定形硅组成,结晶矿物种类少,结晶程度较差。热液成因的无定形硅在海水蚀变过程中,表现出溶解再沉淀的特征,易形成硅质盖层,有助于深部硫化物矿床的保存。原生热液产物遭受海水蚀变是一个富集REE的过程,表明表生环境下热液产物中稀土可较好地保存。  相似文献   

8.
通过对马里亚纳海槽两沉积岩芯中主要化学元素的因子分析,其结果表明,化学元素的共生组合和含量变化,与火山碎屑矿物以及大部分由海底玄武岩和玄武质火山玻璃蚀变而成的粘土矿物密切相关.岩芯的化学成分主要来自火山喷发物,因此,元素的地球化学特征反映了该区火山作用的影响.  相似文献   

9.
根据7个岩芯粘土矿物的研究,马里亚纳海槽晚更新世以来的沉积物中主要粘土矿物是蒙皂石,其次是少量FeMg绿泥石和伊利石.蒙皂石和FeMg绿泥石主要是海底基性火山物质蚀变形成的自生矿物,伊利石主要是来自海槽北面和西北面陆上岩石的风化产物.蒙皂石由海槽北部向南部呈增加趋势,而伊利石则呈减少趋势.此外,在距今大约45ka~10ka形成的地层中蒙皂石呈减少趋势,伊利石则呈增加趋势.上述粘土矿物组成及分布主要与物质来源、火山活动、海底浊流以及古气候变化的影响有关.  相似文献   

10.
麦哲伦海山区MA、MC、MD、ME、MF海山结壳基岩的岩石学   总被引:2,自引:0,他引:2  
麦哲伦海山区MA、MC、MD、ME、MF海山的结壳基岩类型主要有玄武岩、火山碎屑岩,其次为灰岩和磷块岩。玄武岩为蚀变玄武岩、橄榄玄武岩等,造岩矿物斜长石的成份多为拉长石和中长石,辉石多为普通辉石,橄榄石多已伊西石化。玄武岩的硅酸盐全分析表明,其P2O5含量普遍偏高,超出了玄武岩正常值范围;玄武岩的稀土分配模式与洋岛碱性玄武岩类型基本相似,但出现一定程度的Ce负异常,这是由于玄武岩中混有磷酸盐矿矿物的结果,经过成分校正后,化学成分分类上属碱性系列的碱性玄武岩。火山碎屑主要为玄武质火山碎屑岩,其中玄武质碎屑的矿成分及结构特征与玄武岩相似,玄武质火山碎屑岩的稀土分配模式与玄武岩的稀土分布模式基本相似,推测其与玄武岩为同一期火山喷发的产物。灰岩包括生物屑微晶灰岩、微晶生物屑灰岩等,多数灰岩具有不均匀的磷酸盐化现象,成为磷块岩。另一种类型的磷块岩,是由磷酸盐矿物交火山碎屑岩形成。磷块岩的稀土元素特征表现为稀土总量较高,Ce呈明显负异常。灰岩和火山碎屑岩的磷酸盐化作用对稀土元素的富集及Ce的亏损起了重要作用。  相似文献   

11.
慢速?超慢速扩张洋脊的海底热液活动区多出露类型多样的蚀变岩石,记录了地壳深部的流体与围岩的相互作用,为研究深部热液流体特征以及循环过程提供了样本。本研究选取了中国大洋第30、34和40航次在超慢速扩张西南印度洋脊龙旂热液区(A区、B区和C区)利用电视抓斗采集的蚀变玄武岩、蚀变辉长岩、蚀变辉石岩和蛇纹岩等蚀变岩样品,利用光学显微镜、电子探针开展了岩相学和矿物化学分析。岩相学结果表明,龙旂热液区蚀变岩石样品约95%发生了地壳浅部的脆性变形作用,靠近龙旂1号热液区(A区)约有5%的蚀变岩石混合发育了脆性变形及脆性?塑性变形特征。研究区岩石蚀变属于中?低温变质作用,变质相近似绿片岩相,变质矿物组合为绿泥石?绿帘石?钠长石?阳起石?榍石。其中,A区的蚀变岩中的绿泥石形成温度(201~341℃)以及蛇纹石、阳起石、绿泥石等蚀变矿物的Fe元素含量(17.5%~27.5%)都高于龙旂3号热液区(B区和C区)的绿泥石形成温度(239~303℃)和Fe元素含量(16.8%~26.5%),这也与在该区观测到高温的热液喷口相符合。本研究认为龙旂热液区所在洋脊段发育的拆离断层为热液流体的向上运移提供了通道,洋壳扩张后期轴部的岩浆熔体在轴侧区域的岩浆侵入或喷发活动可能为热液循环提供了热源。  相似文献   

12.
李曦  曾湘  张昭  邵宗泽 《海洋学报》2016,38(8):83-92
异化铁还原微生物在铁元素的地球化学循环中具有重要意义。深海热液活动是大洋铁元素的重要来源,目前深海热液环境中铁代谢相关微生物研究很少。本文对一株分离自深海热液区的嗜热异化铁还原菌新种Caloranaerobacter ferrireducens DY22619T的铁还原特性进行分析,比较了该菌对无定形羟基氧化铁、无定形铁氧化物和针铁矿3种不同铁氧化物的铁还原速率;并利用透射电镜对矿化产物进行矿物形貌、组成元素和晶型的分析。研究发现该菌生长在指数期至稳定期时,铁还原速率最快,其中对无定形羟基氧化铁和无定形铁氧化物的还原速率较高,达2.82 μmol/h和2.15 μmol/h;透射电镜结果表明,该菌可将3种不同胞外铁氧化物均还原矿化形成颗粒状磁铁矿,由针铁矿矿化形成的磁铁矿少但粒径最大,而由无定形铁氧化物形成的磁铁矿晶面不同于另外两种铁氧化物。结果表明,该菌有很强的铁还原和矿化能力,能厌氧呼吸还原三价铁氧化物,但是铁氧化物的性质对该菌胞外铁还原能力和矿化形成的磁铁矿的性质有重要影响。本研究为认识深海热液环境中异化铁还原菌在铁元素的地球化学循环和生物成矿过程提供了参考。  相似文献   

13.
玄武岩在中太平洋海山分布广泛, 且普遍存在风化蚀变现象.对测区内玄武岩样品的岩石学特征研究表明, 玄武岩具斑状结构, 基质以间粒结构为主.斑晶矿物为基性斜长石、单斜辉石和伊丁石化橄榄石.基质矿物为斜长石、辉石、橄榄石、铁矿物、磷灰石、玻璃及次生矿物等. 各海山玄武岩同属碱性玄武岩系列, 并为钾质类型玄武岩, 它们的形成基本上处于同一地质构造环境中.稀土元素分析结果为轻稀土富集型, 轻重稀土在岩石形成过程中发生了不同程度的分异作用.CM5海山玄武岩比其他海山年代相对较老(60 Ma).  相似文献   

14.
洋壳自洋中脊形成到俯冲进入地幔之前,与流体(如海水和热液流体)在海底表面及洋壳内部可以发生广泛的水-岩相互作用,通过对洋壳蚀变过程中元素迁移和同位素分馏行为的研究,可以帮助我们认识海底热液循环系统,探究地球表层和深部的物质及能量流通。锂(Li)元素对流体活动敏感,在很多地质过程中(如风化作用、海水及热液蚀变等)同位素分馏显著,因此其含量和同位素比值变化可以记录洋壳蚀变过程中的重要信息。但由于蚀变洋壳的直接测试数据仍很匮乏,已有的Li元素和同位素数据解释存在较大争议,导致关于洋壳蚀变过程中Li元素迁移和同位素分馏的机制尚未达成共识。本文主要汇总了近年来针对大洋钻探获取的基岩岩芯Li同位素行为研究资料,探讨了在玄武岩蚀变和深海橄榄岩蛇纹石化过程中影响Li元素迁移和同位素分馏的主要因素(如蚀变温度、蚀变流体的化学组成、水-岩比值、次生矿物沉淀等),并进一步提出近期工作可以在以下方面加强:(1)继续完善Li储库和提高分析测试精度;(2)进行不同空间尺度下的Li同位素研究;(3)关注动力学分馏对高温蚀变过程中Li同位素行为的影响;(4)开展Li同位素与其他同位素体系的联用。  相似文献   

15.
国际大洋发现计划(International Ocean Discovery Program, IODP)349航次在南海东部次海盆和西南次海盆残留扩张脊附近的U1431和U1433站位首次钻取基底玄武岩, 通过对16块基底玄武岩内的碳酸盐岩脉薄片镜下观察以及激光拉曼光谱分析, 揭示碳酸盐矿物为方解石和文石, 为典型的洋壳低温热液蚀变次生矿物。U1431站位碳酸盐岩脉为独立的方解石脉、文石脉交替出现; 而U1433站位则存在方解石脉、文石脉和方解石-文石共生脉三种情况。此外, U1431站位在基底~42.1m处出现了平行的方解石脉和文石脉, 揭示U1431存在不同来源热液的多期活动, 即可能存在多次或多阶段不同的热液注入。U1431和U1433站位的碳酸岩脉中, 文石的矿物集合体形状基本一致, 呈块状、纤维状和放射纤维状; 而方解石存在差异, U1431的方解石以斑块状、块状、粒状和纤维状出现, 而U1433的方解石仅出现块状。U1431站位的碳酸盐岩脉的丰度明显高于U1433站位。这些均揭示U1431站位的低温热液活动强, 而U1433站位则相对弱。两个站位的热液活动不同很可能是由于区域地质环境的差异造成——U1431附近的巨大海山为其提供了热液补给, 而U1433远离热液的补给/渗漏点。  相似文献   

16.
青岛仰口榴辉岩及其围岩的岩石地球化学特征和成因机制   总被引:1,自引:0,他引:1  
青岛仰口地区保存了完整的从变辉长岩到榴辉岩的超高压变质岩石组合。地球化学特征表明,榴辉岩、变辉长岩和片麻岩属钙碱性系列,超基性岩属拉斑系列;CIPW标准矿物计算显示榴辉岩和变辉长岩中长石以钠长石为主,超基性岩主要标准矿物为橄榄石、紫苏辉石和锥辉石,片麻岩中出现标准矿物刚玉;榴辉岩、变辉长岩和片麻岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,超基性岩的微量元素相对于N-MORB亏损;榴辉岩和变辉长岩轻稀土明显富集,配分型式与岛弧玄武岩相似,片麻岩具明显的Eu的负异常,配分型式与后造山A型花岗岩相似,超基性岩稀土总量较球粒陨石偏高,具强烈的Ce的负异常。微量元素比值及地球化学图解表明榴辉岩与变辉长岩的原岩为辉长岩,片麻岩的原岩为造山后A型花岗岩,原岩的岩浆源区位于下地壳,超基性岩的岩浆源区位于上地幔,原岩均形成于岛弧环境。  相似文献   

17.
国际大洋发现计划(International Ocean Discovery Program, IODP)349航次在南海东部次海盆和西南次海盆残留扩张脊附近的U1431和U1433站位首次钻取基底玄武岩,通过对16块基底玄武岩内的碳酸盐岩脉薄片镜下观察以及激光拉曼光谱分析,揭示碳酸盐矿物为方解石和文石,为典型的洋壳低温热液蚀变次生矿物。U1431站位碳酸盐岩脉为独立的方解石脉、文石脉交替出现;而U1433站位则存在方解石脉、文石脉和方解石-文石共生脉三种情况。此外,U1431站位在基底~42.1m处出现了平行的方解石脉和文石脉,揭示U1431存在不同来源热液的多期活动,即可能存在多次或多阶段不同的热液注入。U1431和U1433站位的碳酸岩脉中,文石的矿物集合体形状基本一致,呈块状、纤维状和放射纤维状;而方解石存在差异, U1431的方解石以斑块状、块状、粒状和纤维状出现,而U1433的方解石仅出现块状。U1431站位的碳酸盐岩脉的丰度明显高于U1433站位。这些均揭示U1431站位的低温热液活动强,而U1433站位则相对弱。两个站位的热液活动不同很可能是由于区域地质环境的差异造成——U1431附近的巨大海山为其提供了热液补给,而U1433远离热液的补给/渗漏点。  相似文献   

18.
铁锰结壳(又称富钴结壳、多金属结壳)富含Co、Cu、Mn、Ni、Ti、V、REE、Y和Zn等人类日常生活和高新技术产业亟需的关键金属,是一种重要的战略性矿产资源。本文对九州-帕劳海脊南段水深1 900~2 600 m处获得的9个站位铁锰结壳样品进行了矿物学和地球化学研究,分析了铁锰结壳的矿物组成、主微量元素和稀土元素含量,并进一步探讨了铁锰结壳的成因类型。结果表明,研究区铁锰结壳的矿物组成以水羟锰矿为主,同时含有大量非晶态铁氧/氢氧化物;Mn、Fe、Co、Ni、Cu平均含量分别为16.15%、15.38%、0.32%、0.33%、0.10%;CaO/P2O5均值为5.93,表明九州-帕劳海脊南段铁锰结壳样品均未发生磷酸盐化作用;铁锰结壳明显富集稀土元素(含Y,REYs),平均含量为1 194μg/g,轻稀土显著富集,稀土元素经后太古代澳大利亚页岩(PAAS)标准化后配分模式整体相对平坦,呈现Ce正异常而Eu无异常,与海水呈现镜像关系,说明铁锰结壳稀土元素主要来源于海水。铁锰结壳的矿物组成和元素判别图均表明九州-帕劳海脊南段铁锰结壳属于水成型,...  相似文献   

19.
提要应用X射线衍射(XRD)方法对菲律宾海帕里西维拉海盆西北部的257个表层沉积物样品<2μm粘土组分进行了分析。结果表明,本研究区粘土矿物的组合特点是伊利石含量最高(平均含量47%),蒙皂石含量次之(平均含量35%),高岭石和绿泥石含量均很低(平均含量小于10%)。根据该区表层粘土矿物中伊利石、蒙皂石相对含量的分布,可以大体上分为两种含量组合类型,据此也可以划分出两个组合分区:Ⅰ.富伊利石分区,主要位于帕劳海脊和帕里西维拉海沟之间的大部分区域的地形平坦处;Ⅱ.富蒙皂石分区,主要位于研究区东部帕里西维拉海沟附近和南部零星区域。根据粘土矿物的平面分布特征,结合个别样品的扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)分析,认为伊利石主要来源于研究区以西陆地及周边岛屿。伊利石的化学指数和结晶度指数表明,伊利石形成于物理风化较强的气候环境并可能与中国内陆黄土有关系,区内大部分蒙皂石具有富铁并含少量镁的特征,基性火山物质的蚀变是其主要成因,高岭石和绿泥石以陆源为主;风力的吹扬是研究区伊利石物质来源的主要输送方式,洋流作用对粘土矿物,尤其是蒙皂石矿物的分布具有一定影响。  相似文献   

20.
为深入了解西太平洋边缘海水体中的Fe元素存在和分布特征,以2016-06采集的西太平洋边缘海表层悬浮体为研究对象,运用扫描电子显微镜和能谱仪相结合的方法,对自生铁氧化物集合体进行系统观察及统计分析,发现该类集合体在研究区表层水体中普遍存在,且不同海域组成有所差异。依据其结晶程度可以分成非晶质铁氧化物集合体和晶质铁氧化物集合体两类。前者按其集合体形划分为非晶质复合铁氧化物集合体、非晶质胶状集合体和非晶质球粒状铁氧化物集合体三个亚类,主要矿物成分都为水铁矿;后者按其微晶晶形特征分为纤维状微晶集合体、粒状微晶集合体及鳞片状微晶集合体,主要矿物成分包括针铁矿、赤铁矿和纤铁矿。水铁矿及纤铁矿为水体中Fe~(3+)的直接沉淀形成,针铁矿和赤铁矿为亚稳定的水铁矿或其他铁氧化物的转化形成。自生铁氧化物形成和分布受河流输入、沿岸冲淡水和生物活动等多种因素的影响。  相似文献   

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