本文關(guān)鍵詞：沖繩海槽中部熱液區(qū)近海底水體及沉積物地球化學(xué)特征　出處：《中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本文通過搭載于無人遙控潛水器ROV上的多種原位實測傳感器(甲烷傳感器、二氧化碳傳感器及CTD等),對沖繩海槽中部熱液活動區(qū)Iheya North和CLAM區(qū)近海底水體相關(guān)特征進(jìn)行了研究,首次分析了不同活躍程度的熱液區(qū)噴口附近海水水體中溶解甲烷和二氧化碳的水體特征。同時,結(jié)合ROV上拍攝的視頻資料和研究區(qū)水體溫度分布特征,初步討論了溫度對熱液區(qū)生物聚集的影響。此外,通過搭載于ROV上的淺表層Push Core取樣器首次獲取距離熱液噴口僅35 m的熱液區(qū)沉積物樣品。通過分析得出近噴口熱液沉積物獨特的的地球化學(xué)特征。Iheya North熱液區(qū)遠(yuǎn)離熱液口(正常海水)的近海底水體中甲烷和二氧化碳?xì)怏w濃度為0μmol/l和400 ppm。黑煙囪噴口附近甲烷和二氧化碳濃度達(dá)到最高值,分別為8μmol/l和12000 ppm。不過,在低溫溢流區(qū)附近甲烷和二氧化碳濃度相比黑煙囪噴口區(qū)減小,保持在2μmol/l和4000 ppm左右。盡管如此,低溫溢流區(qū)二氧化碳濃度亦是正常海水中二氧化碳濃度的10倍之多。CLAM熱液區(qū)沒有正在噴發(fā)的黑煙囪,僅在熱液生物曾經(jīng)大量聚集區(qū)檢測到最高濃度為2200ppm的二氧化碳。該區(qū)二氧化碳濃度僅僅是Iheya North區(qū)二氧化碳濃度的六分之一。由于前人主要通過對熱液流體性質(zhì)展開相關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)沖繩海槽熱液區(qū)氣體的富集特點。本文首次通過海底原位氣體傳感器對熱液區(qū)周圍海水水體中溶解氣體濃度的檢測驗證了沖繩海槽熱液噴口噴發(fā)大量甲烷和二氧化碳?xì)怏w,并且高出傳統(tǒng)氣相色譜法檢測濃度至少四個數(shù)量級。淺表層沉積物相關(guān)的地球化學(xué)特征表明,本次研究樣品主要組分主要為SO3,ZnO和Fe2O3,與正常海底沉積物中以Al2O3,SiO2和CaO為主要成分的沉積物明顯不同。此外,元素的相關(guān)分析表明鍶、汞和銀可以作為熱液特征組分。一些微量元素如Cu,Pb,Zn,As,Sb,Hg,Se,Ag,Ba,Mo和Cd在近噴口熱液沉積物中也高度富集。元素的因子分析進(jìn)一步反映熱液沉積物來源主要是熱液源。鍶同位素比值進(jìn)一步表明Iheya North熱液區(qū)具有較弱的沉積物/流體相互作用。
[Abstract]:In this paper, a variety of in-situ sensors (methane sensor, carbon dioxide sensor, CTD and so on) are carried on the unmanned remote control submersible (ROV). In this paper, the characteristics of Iheya North and CLAM near seafloor waters in the hydrothermal active zone of the Okinawa trough are studied. The characteristics of dissolved methane and carbon dioxide in seawater near nozzle of hydrothermal zone with different activity were analyzed for the first time. At the same time, combined with the video data taken on ROV and the characteristics of water temperature distribution in the study area. The effect of temperature on biological aggregation in hydrothermal region was discussed. For the first time, only 35 per cent of hydrothermal vents were obtained from the shallow surface Push Core sampler mounted on the ROV. Analysis of the unique geochemical characteristics of hydrothermal sediments near the vent. Iheya North hydrothermal zone away from hydrothermal orifice. The concentration of methane and carbon dioxide in the water near the sea floor is 0 渭 mol/l and 400ppm. The concentration of methane and carbon dioxide near the black chimney vent reaches its highest value. However, the concentration of methane and carbon dioxide near the low temperature overflow zone is smaller than that in the black chimney vent area. It was maintained at 2 渭 mol/l and 4 000 ppm. The concentration of carbon dioxide in the low temperature overflow area is 10 times higher than that in the normal seawater. There is no black chimney erupting in the clam hydrothermal region. The highest concentration of carbon dioxide has been detected in a large concentration of hydrothermal organisms only at 2200ppm. The concentration of carbon dioxide in this area is only Iheya. The concentration of carbon dioxide in North region is 1/6. Because of the previous studies on the properties of hydrothermal fluids. The characteristics of gas enrichment in the hydrothermal zone of the Okinawa trough have been found. In this paper, the concentration of dissolved gases in the seawater around the hydrothermal zone has been verified for the first time by the in situ gas sensor in the sea floor of the Okinawa trough. A large amount of methane and a large amount of methane are emitted from the hydrothermal vent of the Okinawa trough. Carbon dioxide gas. The geochemical characteristics of shallow surface sediments show that the main components of this study are so _ 3O _ 3 and Fe2O3. It is obviously different from the sediments with Al _ 2O _ 3-SiO _ 2 and CaO as the main components in the normal seabed sediments. In addition, the correlation analysis of the elements shows that strontium is the main component. Mercury and silver can be used as hydrothermal characteristic components. Mo and CD are also highly enriched in hydrothermal sediments near vents. Factor analysis of elements further indicates that hydrothermal sediments are mainly derived from hydrothermal sources. Strontium isotope ratios further indicate that Iheya is a major source of hydrothermal sediments. There is a weak sediment / fluid interaction in the North hydrothermal region.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P736.4

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本文編號：1436490