發(fā)布時間：2020-09-09 14:41

　　 綠島熱液系統(tǒng)位于呂宋島弧北部,其噴口流體中的Ca2+濃度極高,且在采樣期間受過臺風(fēng)的影響,而目前關(guān)于高Ca2+濃度的熱液流體以及臺風(fēng)對熱液系統(tǒng)的影響的研究尚屬少數(shù),因此我們對綠島熱液流體中超高Ca2+濃度的形成、臺風(fēng)及潮汐對熱液系統(tǒng)的影響進(jìn)行討論,以豐富對熱液活動的認(rèn)識。我們對5次現(xiàn)場采樣所得的噴口流體進(jìn)行主微量元素測定,并對流體的壓力、溫度和鹽度進(jìn)行連續(xù)現(xiàn)場監(jiān)測。分析表明綠島熱液流體相比周圍海水,Na+、Mg2+濃度虧損而Ca2+高度富集,流體中Ca2+濃度最高達(dá)181.1 mM為目前報道最高值。其中煮蛋區(qū)流體端員組分中的鹽度、pH以及Ca2+、Na+、Cl-、B3+和Li+的濃度都顯著高于戶外池噴口的端員組分。根據(jù)相關(guān)性分析和對比研究,我們認(rèn)為綠島噴口流體異常高Ca2+濃度的形成和富集由多種機制共同控制,主要為:熱液對安山巖的淋濾和長石化作用;流體上升過程中硬石膏的溶解;相分離使得Ca2+相對富集在鹵水相的煮蛋區(qū)噴口流體中,而戶外池流體因受到海水的強烈混合以及淡水的影響,流體中的Ca2+被稀釋。另外,連續(xù)監(jiān)測結(jié)果顯示,噴口流體溫度、鹽度、pH具有半日周期性變化特點,并且對當(dāng)?shù)爻毕捻憫?yīng)存在相位滯后效應(yīng),據(jù)此我們估計綠島熱液系統(tǒng)的循環(huán)周期約為3小時,戶外池系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)約為1.5小時。根據(jù)臺風(fēng)前后熱液流體各組分的濃度變化,我們發(fā)現(xiàn)臺風(fēng)對綠島熱液系統(tǒng)產(chǎn)生微弱的冷卻作用,且戶外池受臺風(fēng)的影響明顯,其流體中淡水比例由5%明顯增加至16%,隨著系統(tǒng)逐漸恢復(fù),比例降至9%,據(jù)此我們估算出戶外池端員流體的輸入通量約為500 L·h-1。本研究首次對綠熱液系統(tǒng)的流體地球化學(xué)特征進(jìn)行報道并構(gòu)建綠島熱液的循環(huán)模型,為該區(qū)域及同類型熱液系統(tǒng)的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P736
【部分圖文】：

綠島熱液區(qū)位于臺灣東南部綠島火山島的東南角，同時具有海山噴口和陸上逡逑熱泉。其具有兩個典型的熱液噴口分別為煮蛋區(qū)（ＺＤＱ）噴口和戶外池（ＨＷＣ）逡逑噴口，二者均位于當(dāng)?shù)氐囊粋�旅游景點朝日溫泉區(qū)內(nèi)（圖１．２）。前人的研究除主逡逑５逡逑

樣品米集逡逑在２０１２年５月５日到２０１６年５月２２日期間進(jìn)行了邋５次現(xiàn)場別是２０１２年５月５日、２０１３年３月８日和２０１４年４月２９日采樣、２０１４年９月１８日至９月２３日以及２０１６年５月２０日量噴口流體采樣，采樣時均使用體積為５０－１００邋ｍＬ的低密瓶分裝流體樣品。ＬＤＰＥ瓶事先用硝酸溶液清洗，并在取樣若干次。我們分別在煮蛋區(qū)和戶外池噴口進(jìn)行流體樣品采集，池噴口附近的海水樣品（圖１．２ｂ）用于后續(xù)的比較分析和流體的樣品均未做處理以用于后續(xù)液體中主要離子濃度的測定。逡逑

量不確定度為０．５邋°Ｃ。監(jiān)測數(shù)據(jù)由與探針連接的數(shù)據(jù)記錄器以１０－３０邋ｓ的時間間逡逑隔進(jìn)行記錄。逡逑由于受到熱帶風(fēng)暴“鳳凰”（１４１６）的影響（圖２．２），我們的現(xiàn)場采樣被迫于逡逑２０１４年９月１９日至２１日中斷。綠島當(dāng)?shù)匾蚺_風(fēng)“鳳凰”而產(chǎn)生的總降水量超過逡逑１００ｍｍ，當(dāng)臺風(fēng)途經(jīng)綠島（Ａｓａｎｏｂｕ）時，中心氣壓達(dá)到９８５ｈＰａ，風(fēng)速為２３ｍ－ｓ－逡逑、目前報道的關(guān)于臺風(fēng)對熱液系統(tǒng)的影響的相關(guān)研究還比較少，這場臺風(fēng)正好逡逑給我們觀察綠島地?zé)嵯到y(tǒng)對暴雨的響應(yīng)以及系統(tǒng)本身的恢復(fù)速度提供了很好的逡逑機會。逡逑２．２分析方法逡逑流體樣品的鹽度、ｐＨ和總堿度（ＴＡ）于臺灣國立中山大學(xué)（ＮＳＹＳ）海洋科逡逑學(xué)學(xué)院進(jìn)行測定。其中，鹽度使用ＡｕｔｏｓａｌＳａｌｉｎｏｍｅｔｅｒ進(jìn)行測量（用ＩＡＰＳＯ標(biāo)準(zhǔn)逡逑海水校準(zhǔn)），測量精度為０．００３邋ｐｓｕ。樣品ｐＨ值均使用ＰＨＭ－８５邋ｐＨ計（Ｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ，逡逑１１逡逑

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本文編號：2815101