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深海矿产是地球上尚未被人类充分认识和利用的最大潜在战略矿产资源,近十年我国在该领域的研究取得了重要进展。在太平洋国际海底区域申请到2块多金属结核勘探区、1块富钴结壳勘探区,在西南印度洋中脊申请到1块多金属硫化物勘探区。研究阐明了我国多金属结核和富钴结壳勘探区小尺度成矿规律,揭示了其成矿作用过程及古海洋古气候记录,探讨了关键金属元素富集机制。在西南印度洋、西北印度洋和南大西洋中脊发现了多处热液区,阐述了其成矿作用及控制因素,建立了超慢速扩洋中脊热液循环模型,探讨了拆离断层型热液成矿系统的成矿机制。在太平洋和印度洋划分了4个深海稀土成矿带,在中印度洋海盆、东南太平洋和西太平洋深海盆地发现了大面积富稀土沉积区,初步揭示了深海稀土的富集特征、分布规律、赋存状态和成矿机理。今后在继续加大深海矿产资源调查研究的同时,应聚焦深海关键金属成矿作用研究。 相似文献
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多金属结核类型成因分类是海底矿产资源关注的重要地质问题,诸多学者一直探索利用多金属结核地球化学特征进行多金属结核成因判别。近年来,随着大数据分析方法的应用,为探索利用机器学习技术进行多金属结核地球化学特征进行成因分类提供了很好的思路和方法。本文基于多年调查研究获取的太平洋多金属结核地球化学数据,利用高斯混合模型聚类分析技术,实现了太平洋深海盆地多金属结核成因分类,并对水成型结核进行了进一步判别分析,共划分出成岩型、混合型、水成Ⅰ型和水成Ⅱ型四类成因多金属结核,为太平洋深海找矿突破和资源评价提供重要依据。同时,不同成因类型结核空间预测结果显示,西北太平洋海域是水成Ⅰ型富钴多金属结核的主要分布区域之一,主要分布在马尔库斯—威克海山群、麦哲伦海山群北部、马绍尔海山群和中太平洋海山群西南部的山间盆地,以及附近的皮嘉费他海盆和中太平洋海盆西北部,是未来西太平洋富钴多金属结核资源找矿突破需要关注的关键海域。 相似文献
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西北次海盆是南海海盆的一个重要构造单元,揭示西北次海盆的地热流特征对于整体认识南海海盆热状态和热结构至关重要.沿着OBS2006-1地震剖面采集的一批实测地热流数据显示,该热流探测剖面横穿南海北部陆坡、西北次海盆、中沙隆起、东部次海盆4个构造单元,结合地震解释剖面等资料对西北次海盆进行地热流特征分析及研究.结果表明:西北次海盆的平均热流密度值为104.5±9.9 mW/m2,与中沙隆起相邻的东部次海盆北部的平均热流密度值为97±2.5 mW/m2,热流密度值的空间变化与地幔埋深起伏相对应,并受地幔热源所控制;通过研究热流异常点,发现水深相近的相邻站位之间的海底表层沉积物温度差异是判别测站受海底地下水热循环影响程度和类型的依据之一;用最新海洋地热流探测成果,结合区域地质与地球物理资料,推测西北次海盆形成演化时代与西南次海盆相近,只是它的生命史比较短暂. 相似文献
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利用NGDC720地磁模型提供的磁异常数据, 分析了菲律宾海板块磁异常特征, 进而对磁异常进行多尺度分解, 给出了研究区岩石圈深部和浅部磁异常.结合热流分布特点和磁异常信息, 进一步分析了研究区引起磁异常成因.菲律宾海板块区域的磁异常既反映了该区域岩石圈浅部的构造特征, 也隐含深部构造信息.在西菲律宾海盆以及大东脊构造区, 浅部构造磁异常信息较好地继承了深部构造特征, 反映这些区域岩石圈的整体性特征.四国海盆与帕里西维拉海盆浅部磁异常信息显示了与近代(约10Ma)扩张轴一致的特征, 且磁异常与海底构造走向不一致; 而深部异常显示的帕里西维拉海盆磁异常走向与西菲律宾海盆一致的信息, 可能指示帕里西维拉海盆岩石圈曾与西菲律宾海盆有过类似的演化史. 相似文献
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运用证据权法,根据东北太平洋Clarion-Clipperton地区(简称CC区)的海底断裂构造、海底沉积物类型、初级生物生产力、水深等主要控矿地质证据资料,对该地区潜在多金属结核资源进行了预测。地质证据与多金属结核矿床的空间相关性研究表明,控制多金属结核的地质证据依次为:海底沉积物类型、初级生物生产力、海底断裂构造和水深。预测结果表明,已发现的多金属结核矿床分布的后验概率区间为0.29~0.73,说明证据权法在大洋多金属结核潜在资源预测中具有良好的应用效果。多金属结核矿床形成的有利后验概率区间表明,在研究区的西南部和南部存在寻找多金属结核资源的潜力地段。 相似文献
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四国海盆是位于菲律宾海板块内由岛弧张裂形成的弧后盆地,其深部地壳结构对认识伊豆小笠原岛弧的裂解和弧后盆地的扩张过程有重要的意义.在反射多道地震剖面和深部海底地震（OBS）探测剖面的约束下,结合磁异常条带数据,利用两条横穿四国海盆的重力测线数据对海盆的地壳物性结构反演,对比重力反演剖面与深部探测剖面地壳厚度和密度特征,得到更加精细的四国海盆地壳结构.研究结果显示,四国海盆洋壳厚度自西向东逐渐增厚,在残留扩张脊处莫霍面深度迅速增加.根据地壳密度和厚度将四国海盆分为:洋壳减薄区、洋壳增厚区、后扩张洋壳增生区,分别对应初始慢速张裂、单翼快速扩张、对称慢速扩张3期扩张活动.南北测线不同构造分区得到的扩张速率与由磁异常条带得到扩张速率相同;洋壳减薄区下地壳均有高密度体,与OBS剖面中下地壳高速体相对应,可能是由于洋壳慢速扩张过程中强烈拆离作用,地幔蛇纹石化导致. 相似文献
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太平洋深海沉积物中富集稀土元素(REY,包括钇),被认为是富有潜力的新型稀土资源。(含)沸石粘土、深海粘土和多金属软泥是主要的富含REY的沉积物类型,其中(含)沸石粘土和深海粘土在中、西北太平洋海盆大面积分布,而多金属软泥则多分布于靠近东太平洋洋脊热液活动的深海盆地中。目前关于中、西北太平洋海盆的深海粘土和(含)沸石粘土已有较多的研究,但关于多金属软泥中REY的研究较少。不同区域、不同类型深海沉积物中的稀土元素赋存状态有何差异?影响稀土富集的机制又是什么目前尚不清楚,也就进一步影响了对深海沉积物稀土资源的勘查和开发工作。本文分析对比了太平洋不同区域不同类型深海沉积物的地球化学特征及矿物学特征。结果表明,总体上,中、西北太平洋海盆深海沉积物中,尤其是(含)沸石粘土中的REY含量明显高于东太平洋海盆多金属软泥REY含量,其REY的富集主要与磷酸盐有关。超常富集REY(∑REY>2000×10^(-6))的沉积物中的CaO/P_(2)O_(5)比值趋向于一致(~1.4),几乎接近于磷灰石CaO/P2O5比值(~1.3),因此REY主要赋存载体为磷灰石,该区沉积物中REY的富集可能受到磷酸盐化的影响;东太平洋海盆多金属软泥明显受到热液影响,铁和锰的含量明显增加,但其∑REY含量集中于500×10^(-6)~800×10^(-6),不随铁和锰的增加而变化,REY的富集仍与磷酸盐关系密切,而与铁锰物质和铝硅酸盐关系不大。中、西北太平洋海盆富稀土的深海沉积物形成时处于较强的氧化环境,同时又有充足的含磷物质补给,才造成REY在该区沉积物中的超常富集;而东太平洋海盆多金属软泥虽然处于氧化环境,但缺少足够的磷补给,所以其∑REY含量通常低于中、西北太平洋海盆沸石粘土中∑REY含量。 相似文献
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根据海底地形地貌特征和区域构造走向,可将南海海盆分为三个次海盆：西北次海盆、西南次海盆和中央次海盆。通过地磁异常资料之分析对比,在中央次海盆中鉴别出５ｄ－１１号磁异常条带,推测其海底扩张年代为晚渐新世一早中新世（３２－１ＭａＢＰ）;在西南次海盆中鉴别出１８－１３号磁异常条带,推测其海底扩张年代为晚始新世一早渐新世（４２－３５ＭａＢＰ）。通过对穿过中央次海盆与西南海盆的地震反射剖面之分析,发现西南次 相似文献
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新疆东准噶尔喀姆斯特晚古生代沉积记录:物源和沉积作用研究 总被引：4，自引：0，他引：4
东准噶尔喀姆斯特下泥盆统阿拉比也巴斯他乌组和下石炭统卡姆斯特组代表陆壳增生不同阶段的沉积响应.碎屑岩碎屑组成模式和地球化学分析结果表明阿拉比也巴斯他乌组形成于大洋-活动大陆过渡型构造环境,物源区主要为发育在过渡型地壳之上的岩浆岛弧;卡姆斯特组形成于活动大陆型构造环境,物源区主要为大陆岛弧环境的切割岩浆弧.沉积相、相组合及生物生态等沉积特征显示两组的沉积环境分别为海底斜坡和海底扇中扇-外扇盆地平原.结合区域构造分析和地层对比研究,下泥盆统阿拉比也巴斯他乌组海底斜坡沉积是东准噶尔构造带早泥盆世弧后盆地沉积响应的主要记录,卡姆斯特组海底扇-海底平原沉积则主要记录了东准噶尔复合地体早石炭世晚期弧间残余海盆的沉积响应.两套沉积响应记录的环境演化受控于中亚型造山带复杂的造山作用. 相似文献
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通过对东太平洋CC区洋底地质取样及实验测试分析,运用洋底照相、多频探测等多种地球物理方法手段,进一步阐明了CC区多金属结核的形态、主要类型、丰度、覆盖率、品位、化学成分及分布特征.通过对CC区区域地质背景及地形地貌的综合研究,深入探讨了多金属结核的形成环境.通过对CC区多金属结核的分布规律与形成环境的综合研究,揭示了该区多金属结核的形成与地质环境之间的内在关系,这对于分析研究该区多金属结核的形成机理,为多金属结核资源评价和开发提供科学依据,对于大力开发与利用洋底多金属矿产资源,具有重要的科学意义和经济意义. 相似文献
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通过对东太平洋克拉里恩.克里珀顿区(CC区)和中国多金属结核开辟区(COMRA区)多金属结核的国内外研究资料和数据加以归纳总结,从多金属结核产出的区域地质背景、富集成矿条件以及结核的生长过程及其历史等方面,较全面地阐释了多金属结核的成因机制,深化了对有关多金属结核矿床形成演化控制因素的认识.在明确大洋多金属结核矿床定义基础上,分别建立了基于CC区的宏观、中观和微观三个不同空间尺度的多金属结核区域成矿模型、矿床成矿模型和结核生长模型,完整地提取了多金属结核矿床成因地质模型,为CC区潜在矿产资源的预测和评价提供了重要的科学依据. 相似文献
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《Earth》2003,60(1-2):67-130
The Indian Ocean Nodule Field (IONF) is significant from several points of view. Roughly bordered by 10°S to 16°30′S and 72°E to 80°E and located within the Central Indian Ocean Basin (CIOB), the field hosts the world's second largest and second high grade manganese nodule deposit, after the equatorial nodule belt in the north Pacific Ocean. Moreover, the crust underlying this field is characterised by unique morphotectonic signatures owing to its formation between 60 and 49 Ma under three variable spreading conditions, fast, intermediate and slow, from the Indian Ocean Ridge System (IORS).The nodule field has been surveyed both extensively (more than 0.4 million km2 area) and intensively (comprising of a large geophysical data set and geological sample inventory) during the last two decades. Several morphotectonic features, such as seamounts, hills, ridge-normal lineaments and ridge-parallel lineations, have disturbed the apparently smooth topographic gradient (1:7000) of the seafloor here.Variations in the rate of spreading and formation of new oceanic crust along the ridge crest, during more than one episode of India–Eurasia collision, are imprinted in the IONF. Based on the nature of the ridge-parallel lineations, which are related to the rate of crustal accretion, the field is divided in to four sectors: A, B, C, and D, from north to south. Sectors A and C were formed at a fast rate of spreading (90–95 mm/year, half-rate) and sectors B and D were formed at an intermediate (55 mm/year) and slow (26 mm/year) rates, respectively. The predominance of tensional stress in sectors A and C caused asymmetrical flexuring of the seafloor, resulting in widely spaced faults and folds with low amplitude and large wavelength. In contrast, the seafloor flexuring in sector D are closely spaced, long, symmetrical and of high amplitude. The timing and intensity of the collision of India with Eurasia is constrained by the variable intensity of these flexures, suggesting probably a ‘soft’ touch at ∼58 Ma and the hard collision at about 51 Ma.The nodule field hosts several seamounts, both as isolated entities and in linear chains, which are arranged parallel to the flow lines along the direction of absolute motion of the Indian plate. The distribution, morphology and growth patterns of a majority of these seamounts are related to spreading rate, suggesting their formation at the ridge crest. However, many of the seamounts show more than one stage of growth with local intraplate volcanism contributing to the enlargement of the larger ancient seamounts. Varieties of volcanics, such as tholeiitic basalts, spilites, ferrobasalts and pumice, occur within the IONF. The alteration of some of these volcanics has resulted in palagonitisation of the glass and formation of zeolites.Subsequently, during its journey away from the ridge crest to the abyssal areas, the crust underlying the nodule field witnessed intraplate volcanism. This is evident from the addition of younger rocks at the base of the ancient seamounts, inconsistent growth of volcanoes, eruption of ferrobasalt corresponding to the areas of high amplitude magnetic zones and presence of volcanogenic–hydrothermal materials (vhm) of 10 ka age. These findings collectively hint that the IONF is geodynamically unstable and may have been volcanically active in the recent past.During the last 8 Ma, growth of authigenic ferromanganese deposits in the form of manganese nodules and crusts has occurred in the nodule field. The deposits occur at an average water depth of 5000 m. The basinal geomorphology, intraplate tectonic deformations and volcanic eruptions considerably influence the formation, development, morphology, mineralogy and composition of these deposits. The data show that the large seamounts, reverse faults and fracture zones (FZs) supply rock fragments as ‘seeds’ for the nodule formation. The hydrogenous precipitation from the overlying water column is the primary source of metal accumulation in the nodules. The secondary (relatively weak) intraplate eruptions along the base of ancient seamounts or lineaments, subsurface igneous activity and diagenetic remobilisation of metals have also played significant role in the growth and enrichment of the deposit.Based on a large data set, we estimate the contribution of various physico-chemical parameters and model the probable conditions of formation of the ferromanganese deposits in the IONF. The model also hints at the location where the resource exploitation should be rewarding. 相似文献
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深海多金属结核广泛分布于全球海底,资源储量丰富、开采潜力巨大。自20世纪60年代,围绕深海多金属结核开采提出了连续链斗式、穿梭艇式、管道提升式等的采矿方式,目前研究中多以管道提升式研究为主。将赋存在海床沉积物表面的多金属结核开采出来必然会引起表层沉积物的扰动,从而影响海水化学性质及海洋生物活性。国内外学者围绕深海多金属结核开采,从结核的资源储量、矿区工程地质条件、开采技术、环境影响等方面展开了诸多研究。基于国内外大量文献资料,着重整理了深海多金属结核富集区CC区(东太平洋的克拉里昂—克里帕顿断裂带之间的海底区域)的研究进展。针对以管道提升式开采方式开采深海多金属结核产生的潜在工程地质环境影响得到以下几点认识:(1)结核开采过程中对表层沉积物产生扰动致使沉积物发生再悬浮,再悬浮颗粒浓度是影响海水化学性质、海洋生物活性的主要原因;(2)矿区表层沉积物的工程地质性质是深海多金属结核开采过程中生态环境影响程度的关键控制因素,其决定了结核开采时沉积物再悬浮的质量、空间分布特征;(3)目前多金属结核开采的环境影响评价多基于对生物群落的影响程度进行定性的评价,尚未有基于沉积物工程地质性质变化、再悬浮沉积物时空分布规律进行的环境影响评价,未来深海多金属结核开采环境工程地质影响定量评价系统有待建立。以上认识对于深入了解多金属结核开采研究现状、工程地质环境影响特征、监测环境影响内容有重要意义。 相似文献
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在新生代澳大利亚板块和欧亚板块之间的大洋中，存在一些地块(微板块)；同时，澳大利亚板块北部边缘的一些地块先后和澳大利亚板块分离，向北运动，与一些和欧亚板块分离出来的地块先后发生碰撞缝合。在此期间，由于地块分离而发生海底扩张，产生许多小洋盆，如南海、苏录海、苏拉威西海、安达曼海等，最后形成了东南亚地区今日的构造景观。笔者从大南海地区新生代的构造演化史之框架来研究南海地区新生代的构造演化历史，认为南海地区新生代的构造活动既与印度板块和欧亚板块的碰撞有关，也与太平洋板块向欧亚板块的俯冲活动有联系；同时，还受到澳大利亚板块向北运动之影响。南海地区在新生代发生过两次海底扩张，第一次海底扩张发生在42～35Ma前．是受印度板块和欧亚板块碰撞而引起欧亚大陆之下向东南方向之地幔流的影响而发生的，其海底扩张方向为NWSE，产生了南海西南海盆；第二次海底扩张发生于32～17Ma前。由于太平洋板块向欧亚板块俯冲，俯冲的大洋岩石圈已达700km深处，阻挡了欧亚大陆的上地幔向东南方向之流动，从而转向南流动。引起南海地区南北向海底扩张，即新生代第二次海底扩张，产生了南海中央海盆。南海新生代洋盆诞生之后，由于大南海地区继续有地块碰撞和边缘海海底扩张，对南海南部地区产生挤压，从而使这里的沉积发生变形，这就引起万安运动(南海南部)。 相似文献
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本文对太平洋ＣＣ区（Ｃｌａｒｉｏｎ－ＣｈｐｐｅｔｏｎＺｏｎｅ）多金属结核富集区的结核丰度、品位（Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ）进行了详细的地质统计学分析、获得了较好的实验变差图。分析结果表明光滑型结核富集区的丰度变程为５０～６０ｋｍ，结核水平分布连续性好，丰度稳定而变化小，结核中Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ四种金属元素变程为８０～１００ｋｍ，各向异性和空穴效应现象不明显；粗糙型结核富集区丰度变程为４０～５０ｋｍ，结核中Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ变差图拟合较困难，它们的变程约１００ｋｍ，大多数变差图形表现出有漂移、穴穴效应和各向异性现象，结合其它实际调查资料分析，影响变差函数稳健性的主要因素是粗糙型结核贫富分布不均且变化大。克立格法和算术平均法两种方法计算得出的结核资源量误差一般为１%～２%。最大误差不超过７%，这与以往的分析结果基本一致。研究结果表明，结核丰度采样间距为２８ｋｍ×２８ｋｍ，结核资源估计误差:光滑型结核区为２９.４５%的资源估计误差下降到１４.５９%，粗糙型结核区为３６.０７%；采样间距缩小到１３ｋｍ×１３ｋｍ，光滑型结核区的资源估计误差下降到１４.５９%，而粗造型结核区资源估计误差仍有２３.０１%。 相似文献
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文章简要介绍了赤道东北太平洋Clarion-Clipperton海区多金属结核矿床产出的大地构造位置和结核空间分布特点。根据该海区多金属结核的成因特点,预测该海区潜在多金属结核矿床的分布,对潜在多金属结核矿床GIS预测系统进行了需求分析和系统设计。采用Microsoft公司的Visual Basic 6.0和RSI公司的IDL 6.0编程语言及Microsoft公司的Access数据库,选用ESRI公司的MapObjects 2.3 GIS组件,对该软件系统的"文件"、"查询"、"图层管理"、"查明资源"、"潜在资源"、"工具"、"浏览"、"帮助"等8大功能进行了编程实现。系统运用于国际海底区域研究"十五"专项课题"基于CC区的多金属结核矿床地质模型"研究中,获得了该区查明资源估算量、潜在资源位置和数量等预测成果。 相似文献
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《International Geology Review》2012,54(1):27-44
In order to understand the role of geological features in the depositional environment and the prevailing oceanic processes on the formation and characteristics of manganese nodules, a detailed morphological study of the manganese nodules was undertaken on 23,000 nodules from 194 locations (including 801 substations) in a nodule‐rich area covering about 150,000 km2 in the Central Indian Basin (CIB). Nodules with rough surface texture dominate most of the area except the south‐eastern part of the basin, which is floored more by the smooth nodules. Smaller nodules (<4 cm) are common and are dominant both in density and mass in the south‐eastern part of the basin, whereas the north‐western part and the central part show dominance of larger rough nodules with higher density and mass. Smooth nodules are also found at shallower depth (<5000 m), on the seamount tops and along the slopes, whereas the rough nodules mostly occur in deeper areas. Significantly, the eastern part of the basin show smooth nodules with smaller size. Smooth nodules >4 cm diameter are rare and show low oxide layer thickness and low bio‐sediment remnants compared to rough surfaced nodules. Large variation in morphological types of nodules are found in the CIB with spheroidal, oblong, triangular, rounded, sub‐rounded or irregular shapes, with irregular nodules being most common. The most common nucleus is altered basalt, while pumice, shark teeth, clay and older nodule nuclei are also present. Water currents and seafloor topography seem to play a major role in defining the nodule morphology. Results of the study show the abundance of smaller nodules with smooth surface texture towards the eastern side of the study area. These features are probably responding to bottom current activity. Inasmuch as the eastern part of the study area is closer to saddles in the Ninety East Ridge (which is the entry point of the Antarctic Bottom Water (AABW) currents into the CIB), the influence of AABW is reflected in the shape and size of the nodules in this area. 相似文献