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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. 相似文献
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冲绳海槽中部Jade热液活动区中海底热液沉积物的硫同位素组成及其地质意义 总被引：12，自引：3，他引：9
测定了冲绳海槽中部Jade热液活动区中18个热液沉积物样品的硫同位素组式,其中10个硫化物样品的δ34S值为5.2×10-3～7.2×10-3,7个硫酸盐样品的34S值为16.3×10-3～22.3×10-3,1个自然硫样品的δ34S值为8.2×10-3热液沉积物的硫主要来自中、酸性火山岩和海水,并且在流体与沉积物相互作用过程中海底沉积物也可能为热液沉积物的形成提供部分的硫.导致本区热液沉积物中硫化物与其他热液活动区的硫同位素组成不同的原因,主要是各热液活动区的硫源以及有关岩浆活动和构造演变的不同.海底热液体系中硫的演化是一个复杂的过程,涉及被加热海水的上升、流体与火山岩的相互作用、海水硫酸盐和中、酸性火山岩中流的混合作用以及流体与沉积物相互作周等一系列海底热液活动,其中海水和中、酸性火山岩的相互作用是本区硫演化的一个重要机制. 相似文献
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龟山岛附近海域热液活动流体的来源 总被引：1，自引：0，他引：1
台湾东北部龟山岛附近热液活动区流体的来源较为复杂,判断流体来源同时探讨该地区岩浆活动的程度对于龟山岛热液活动研究具有至关重要的意义。通过测定热液流体中的元素浓度和氢氧同位素特征显示:热液流体的微量元素浓度总体上接近海水值,但是通过Mg浓度为0回推得出热液流体的端员组分较为简单,而且有低Cl-浓度的组分(如地下水)加入,所测定热液流体中海水特征是由于取样过程中海水混入所致,氢氧同位素的对应曲线表明热液流体与该地区海水的同位素特征值不一致,并且不是单一龟山岛上地下淡水来源。龟山岛附近热液流体在氢氧同位素值分布特征上与南胡安得富卡洋脊的深水热液活动流体较为一致。可以初步判断龟山岛附近热液活动流体来源主要由两部分组成:深部物质和龟山岛上的大气降水,深部的岩浆物质在上升过程中,发生相分离,分离相在继续上升的过程中遇到下渗的淡水,两者混合构成了热液流体的端员组分。因此龟山岛热液活动的出现是由于深部物质活动造成的,表明目前该地区地壳活动较为活跃。 相似文献
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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 总被引：2，自引：1，他引：2
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． 相似文献
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大西洋中脊TAG热液活动区海底热液沉积物的硫同位素组成及其地质意义 总被引：8，自引：1，他引：7
对1988年取自大西洋中脊TAG热液活动区的海底表层热液沉积物中36件硫化物样品进行了硫同位素组成分析.结合ODP Leg158的近期成果,对TAG区热液沉积物的硫同位素组成及其时空演变、硫源、硫同位素偏重的原因和硫的演化进行了探讨,得出如下结论:(1)TAG区表层热液沉积物的δ34S值从3.9‰-7.6‰变化,均值为5.98‰,与其它洋中脊热液活动区相比明显偏重.(2)从海底表层区到蚀变玄武岩区,热液沉积物的硫同位素组成有增大的趋势,而时间对热液沉积物的硫同位素组成则没有明显的控制.(3)热液沉积物中硫主要来自玄武岩,部分来自海水硫酸盐,是海水硫酸盐和玄武岩中硫不同程度混合的结果,且各硫源在不同阶段提供硫的比例分配和方式明显不同.(4)与其它无沉积物覆盖洋中脊中热液活动区相比,相对较大比例海水来源硫的加入是导致TAG区硫同位素组成偏重的一个重要原因,而TAG区具备有利海水硫酸盐还原作用进行的温度和水/岩比值条件则是促使该区热液沉积物中海水来源硫相对较多的主要原因.(5)海水的直接混入、流体-玄武岩相互作用、先期形成硫化物的重溶作用和硫酸盐矿物的还原作用是海水和玄武岩直接或间接提供硫的主要方式,也是导致本区硫同位素演化复杂化的主要原因,且硫的演化与海底岩浆作用和构造运动紧密相关. 相似文献
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台湾近海热液体系独特的生物及地球化学特征 总被引：1，自引：1，他引：0
台湾地处西太平洋构造活动带，近海发育了多处热液活动，其中最典型的为龟山岛和绿岛热液体系。本文对海峡两岸在龟山岛和绿岛热液的地球化学特征以及周边生物体的响应的研究进展进行了综述。龟山岛热液喷出流体具有全球最低的pH(1.52)，富含重金属元素和CO2等酸性气体，是周围海水中有色溶解有机质的来源；绿岛具有全球热液中最低的溶解有机碳浓度(14 μmol /L)，且具有特殊的动力学特性。喷口周边分布了较为罕见的自然硫烟囱体和硫磺球。喷口的高毒性、高酸性热液改变了热液区生物体如螃蟹的生活习性和解毒机制。热液区的主要活跃菌群为参与碳、硫和氮代谢途径的γ-和ε-变形菌。主要生物质合成以硫还原和硫氧化的化能无机自养型生物为主，微生物硫代谢促进了热液系统中的微生物能量流动和元素循环作用。某些热液生物采用繁殖期迁徙的机制应对高毒性、高酸性热液环境。在热液活动的胁迫下，这些微生物产生了新颖独特的代谢产物。此外，龟山岛和绿岛热液体系还受到了潮汐、台风和地震等灾害性事件的影响。台湾近海热液体系的研究对认识热液地球化学循环、探讨热液的生态环境效应等具有重要的意义。 相似文献
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马里亚纳海槽热液烟囱的显微构造及形成温度研究 总被引：6，自引：0，他引：6
本文通过对马里亚纳海槽海底热液烟囱体试样进行的扫描电镜(SEM)观测和δ18O值测定,研究了以蛋白石为主的中低温热液矿物类型和形成温度.表明纯硅质烟囱的氧同位素温度低于40℃,与黄铁矿、白铁矿和重晶石共生的热液烟囱氧同位素温度接近100℃,反映了马里亚纳海槽海底热液活动的产生条件和性质. 相似文献
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洋中脊和弧后盆地热液区热液流体B同位素组成的系统性差异 总被引：1，自引：0，他引：1
硼(B)是流体迁移元素，趋向于在热液流体中富集而成为常量元素。不同来源的B其同位素组成有着明显的区别。因此，B的含量及其同位素组成可标识热液流体(元素)的物质来源、水–岩反应程度及沉积物(元素)混入等重要过程，对海底热液活动及其成矿作用过程具有重要的示踪意义。迄今，对全球主要热液活动区热液流体中B的含量及同位素组成特征已做了大量的测试分析及研究工作，积累了丰富的资料和重要研究成果。但是，对不同地质背景(构造环境)条件下热液流体中B的含量及同位素组成特征尚缺乏系统性的对比分析，进而对造成不同环境热液流体中元素及其同位素组成的系统性差异的原因或机制尚缺乏深入的认识。本文在获取了洋中脊和弧后盆地主要热液活动区热液端元流体中B的含量及其同位素组成数据的基础上，定量估算了热液流体中B的主要来源，并对洋中脊和弧后盆地热液端元流体中B同位素组成的系统性差异进行了分析及成因探讨。结果表明，不同热液活动区热液端元流体的δ11B值都具有较大的变化范围，水–岩反应过程中不同来源B的混合是热液流体B同位素组成变化的主要原因。无沉积物覆盖的洋中脊和弧后盆地热液区热液流体中的B主要为海水与基底岩石来源B的混合，弧后盆地岩浆挥发性组分对热液系统的直接贡献及两种不同地质背景下基底岩石地球化学组成与水–岩反应程度的差异是其热液端元流体B同位素组成差异的主要原因。在有沉积物覆盖的弧后盆地热液区，热液流体中B的同位素组成与前两者之间存在显著差异，具有异常低的δ11B值，水–岩反应过程中沉积物来源B的加入是导致热液流体中δ11B值系统性降低的主要原因，沉积物的吸附作用也在一定程度上影响了热液流体的B同位素组成。有沉积物覆盖的洋中脊热液区热液流体同样受到了沉积物来源B加入的影响，具有较低的δ11B值，且相对于冲绳海槽受到了更强烈的沉积物吸附作用的影响。基于以上分析，并结合热液流体的Sr同位素组成特征，本文提出了洋中脊和弧后盆地这两大构造环境中热液流体B同位素组成系统性差异的成因模式。 相似文献
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硬石膏是最早构成热液烟囱体壁的矿物之一，其对于了解流体-海水混合以及海底热液系统中元素的迁移与循环具有重要的意义。为此，对西太平洋冲绳海槽唐印热液区中的硬石膏，进行了微区原位元素以及硫同位素组成分析。根据硬石膏的结晶形态，可以将硬石膏分为两种类型：较早形成的I型硬石膏，其呈半自形或他形晶，似针状、放射状及不规则晶的集合体产出；较晚形成的II型硬石膏，其呈自形晶，以板状及粒状晶的集合体产出。当热液流体初次遇到海水时，将快速沉淀形成I型硬石膏，并构成了热液烟囱体的壁。随后，II型硬石膏经历了一个相对充分的生长阶段。同时，硬石膏中的Ba、Al、Sr、Ni、Fe、Mn和Cr含量明显高于海水，表明产生硬石膏沉淀的热液流体来自于海底面以下，是经历了流体-岩石和/或沉积物相互作用的流体。硬石膏的Mg含量明显分别低于海水和高于喷口流体，表明其是流体-海水混合的结果。I型硬石膏，其Sr含量明显低于II型硬石膏，表明在形成自形、板片状或粒状硬石膏的期间，来自热液流体的Sr，主要进入II型硬石膏中。硬石膏的Fe、As、Sr、Ba和Pb含量，明显高于冲绳海槽喷口流体的，则表明这些来自流体中的元素更容易随着硬石... 相似文献
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台湾地区湖泊水库悬浮颗粒有机质之碳、氢、氧、氮、硫元素计量分析 总被引：1，自引：0，他引：1
对台湾地区１８个湖泊水库水体中悬浮颗粒有机质之碳，氢，氧，氮，硫和叶绿素α的含量进行了分析，其中ＰＯＯ乃首度以元素分析仪直接测量。结果为，ＰＯＣ，ＰＯＨ，ＰＯＯ，ＰＯＮ，ＰＯＳ含量分别介于１３８－８３７０μｇ／Ｌ，１３．７－９２６．１μｇ／Ｌ，３１－２６２３μｍ／Ｌ，１４－１２６５μｇ／Ｌ，１．９－４９．７μｇ／Ｌ之间，Ｃｈ１．ａ含量则介于０．３１－９６．７５μｇ／Ｌ之间，ＰＯＭ元素间原子数关系为 相似文献
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Sulfur and iron speciation in surface sediments along the northwestern margin of the Black Sea 总被引：4，自引：0，他引：4
Jeroen W. M. Wijsman Jack J. Middelburg Peter M. J. Herman Michael E. Bttcher Carlo H. R. Heip 《Marine Chemistry》2001,74(4)
The speciation of sedimentary sulfur (pyrite, acid volatile sulfides (AVS), S0, H2S, and sulfate) was analyzed in surface sediments recovered at different water depths from the northwestern margin of the Black Sea. Additionally, dissolved and dithionite-extractable iron were quantified, and the sulfur isotope ratios in pyrite were measured. Sulfur and iron cycling in surface sediments of the northwestern part of the Black Sea is largely influenced by (1) organic matter supply to the sediment, (2) availability of reactive iron compounds and (3) oxygen concentrations in the bottom waters. Biologically active, accumulating sediments just in front of the river deltas were characterized by high AVS contents and a fast depletion of sulfate concentration with depth, most likely due to high sulfate reduction rates (SRR). The δ34S values of pyrite in these sediments were relatively heavy (−8‰ to −21‰ vs. V-CDT). On the central shelf, where benthic mineralization rates are lower, re-oxidation processes may become more important and result in pyrite extremely depleted in δ34S (−39‰ to −46‰ vs. V-CDT). A high variability in δ34S values of pyrite in sediments from the shelf-edge (−6‰ to −46‰ vs. V-CDT) reflects characteristic fluctuations in the oxygen concentrations of bottom waters or varying sediment accumulation rates. During periods of oxic conditions or low sediment accumulation rates, re-oxidation processes became important resulting in low AVS concentrations and light δ34S values. Anoxic conditions in the bottom waters overlying shelf-edge sediments or periods of high accumulation rates are reflected in enhanced AVS contents and heavier sulfur isotope values. The sulfur and iron contents and the light and uniform pyrite isotopic composition (−37‰ to −39‰ vs. V-CDT) of sediments in the permanently anoxic deep sea (1494 m water depth) reflect the formation of pyrite in the upper part of the sulfidic water column and the anoxic surface sediment. The present study demonstrates that pyrite, which is extremely depleted in 34S, can be found in the Black Sea surface sediments that are positioned both above and below the chemocline, despite differences in biogeochemical and microbial controlling factors. 相似文献
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提出用氧瓶燃烧－光度法来测定有机物中硫含量的定量分析方法，在低硫酸根浓度范围内（４～２５ｍｇ／ｌ），在浓碱条件下ＭＴＢ（甲基百里酚蓝）的吸光度与硫酸根浓度在４６０ｎｍ波长处呈正相关，而在６００ｎｍ（或６１０ｎｍ）处Ｂａ－ＭＴＢ络合物的吸光度与硫酸根浓度呈负相关。该方法标准偏差低于０．５ｍｇ，／ｌ．变异系数低于３％，回收率为９５－１０７％。 相似文献
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马克斯威尔湾和阿得米拉达湾底部硫的早期化学成岩 总被引：1，自引：0，他引：1
根据南极半岛西部海区两个海湾的三个站位沉积物样品分析测定结果指出,SO_4~(2-)的还原作用及迁移转化具有明显地区特点并受环境控制。在M_1和R_2站海底,SO_4~(2-)被还原为硫化物。在M_6站表层沉积物中,硫化物被氧化为SO_4~(2-)。 相似文献
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John L. Bullister David P. Wisegarver 《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》2008,55(8):1063-1074
Methods are described for the rapid (11 min) automated shipboard analysis of dissolved sulfur hexafluoride (SF6) in small volume (200 cm3) seawater samples. Estimated precision for the SF6 measurements is 2% or 0.02 fmol kg−1 (whichever is greater). The method also allows for the simultaneous measurement of chlorofluorocarbon-11 (CFC11) and chlorofluorocarbon-12 (CFC12) on the same water sample, with significantly improved sensitivity over previous analytical methods. 相似文献
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绿硫细菌(green sulfur bacteria)的特征色素及其衍化产物,如细菌叶绿素d、细菌叶绿素e、绿硫菌烯(chlorobactene)和异海绵烯(isorenieratene)等可以作为标志物,指示水体真光层的无氧事件,以及水生生态系统在缺氧环境下的演变过程。但是,由于缺少色素标准品,相关研究工作受到制约。为此,本研究培养了两种典型绿硫细菌——Chlorobium phaeovibrioides(DSM269,褐色菌株)和Prosthecochloris vibrioformis(DSM260,绿色菌株),并应用高效液相色谱仪分析了两种细菌所产色素情况。结果在两株细菌中检测到了细菌叶绿素d(DSM260)、细菌叶绿素e(DSM269)和异海绵烯(DSM269),并获得各类色素的特征吸收光谱和保留时间。依据上述方法,对底层水体缺氧问题突出的长江口南部邻近海域表层沉积物样品进行了初步分析,但未检测到绿硫细菌色素。考虑到长江口邻近海域底层水体缺氧问题正在不断加剧,有必要将绿硫细菌色素作为一类重要的指标作进一步研究。 相似文献
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A sulfur budget for the Black Sea anoxic zone 总被引：1，自引：0，他引：1
Lev N. Neretin Igor I. Volkov Michael E. Bttcher Vladimir A. Grinenko 《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》2001,48(12)
A budget for the sulfur cycle in the Black Sea is proposed which incorporates specific biogeochemical process rates. The average sulfide production in the water column is estimated to be 30–50 Tg yr−1, occurring essentially in the layer between 500 and 2000 m. About 3.2–5.2 Tg sulfide yr−1 form during sulfate reduction in surface sediments of the anoxic zone. Total sulfur burial in anoxic sediments of 1 Tg yr−1 consists of 10–70% (ca. 40–50% is the average) water column formed (syngenetic) component, the rest being diagenetic pyrite. As a maximum, between 3 and 5 Tg yr−1 contribute sulfide to the bottom water or diffuse downward in the sediment. About 20–50 Tg yr−1 sulfide is oxidized mostly at the chemocline and about 10–20% of this amount (4.4–9.2 Tg yr−1) below the chemocline by the oxygen of the Lower Bosphorus Current. A model simulating the vertical distribution of sulfide in the Black Sea water column shows net consumption in the upper layers down to ca. 500 m, essentially due to oxidation at the chemocline, and net production down to the bottom. On the basis of the calculated budget anoxic conditions in the Black Sea are sustained by the balance between sulfide production in the anoxic water column and oxidation at the chemocline. On average the residence time of sulfide in the anoxic zone is about 90–150 yr, comparable to the water exchange time between oxic and anoxic zones. Hydrophysical control on the sulfur cycle appears to be the main factor regulating the extent of anoxic conditions in the Black Sea water column, rather than rates of biogeochemical processes. 相似文献
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K.E. Bailey D.A. Toole B. Blomquist R.G. Najjar B. Huebert D.J. Kieber R.P. Kiene P. Matrai G.R. Westby D.A. del Valle 《Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography》2008,55(10-13):1491
Lagrangian time series of dimethylsulfide (DMS) concentrations from a cyclonic and an anticyclonic eddy in the Sargasso Sea were used in conjunction with measured DMS loss rates and a model of vertical mixing to estimate gross DMS production in the upper 60 m during summer 2004. Loss terms included biological consumption, photolysis, and ventilation to the atmosphere. The time- and depth (0–60 m)-averaged gross DMS production was estimated to be 0.73±0.09 nM d−1 in the cyclonic eddy and 0.90±0.15 nM d−1 in the anticyclonic eddy, with respective DMS replacement times of 5±1 and 6±1 d. The higher estimated rate of gross production and lower measured loss rate constants in the anticyclonic eddy were equally responsible for this eddy's 50% higher DMS inventory (0–60 m). When normalized to chlorophyll and total dimethylsulfoniopropionate (DMSP), estimated gross production in the anticyclonic eddy was about twice that in the cyclonic eddy, consistent with the greater fraction of phytoplankton that were DMSP producers in the anticyclonic eddy. Higher rates of gross production were estimated below the mixed layer, contributing to the subsurface DMS maximum found in both eddies. In both eddies, gas exchange, microbial consumption, and photolysis were roughly equal DMS loss terms in the surface mixed layer (0.2–0.4 nM d−1). Vertical mixing was a substantial source of DMS to the surface mixed layer in both eddies (0.2–0.3 nM d−1) owing to the relatively high DMS concentrations below the mixed layer. Estimated net biological DMS production rates (gross production minus microbial consumption) in the mixed layer were substantially lower (by almost a factor of 3) than those estimated in a previous study of the Sargasso Sea, which may explain the relatively low mixed-layer DMS concentrations found here during July 2004 (3 nM) compared to previous summers (4–6 nM). 相似文献