地球化學(xué)參數(shù)是與氣候、環(huán)境、生態(tài)、資源等關(guān)系最為密切的指標之一,過去幾十年中在礦產(chǎn)資源勘查、環(huán)境保護等領(lǐng)域得到了充分應(yīng)用。海洋地球化學(xué)調(diào)查和研究工作也在不斷深入,但缺少類似陸地地球化學(xué)填圖那樣系統(tǒng)的專項工作,對全球海洋資源、環(huán)境的評估與研究的支撐作用仍不夠明顯,元素含量及同位素組成等在全球海洋中的分布趨勢仍認識不足。筆者對全球海洋沉積物、巖石、結(jié)核結(jié)殼和水體的無機地球化學(xué)調(diào)查進展進行了系統(tǒng)梳理,全面介紹了目前已開展的工作和取得的主要成果,以期為全球尺度地球化學(xué)研究提供重要參考。 

【文章來源】：海洋地質(zhì)前沿. 2020,36(07)CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

全球海洋沉積物取樣調(diào)查站位分布（據(jù)文獻[20-23])

巖石的地球化學(xué)組成特征與地球構(gòu)造演化、深部成礦等密切相關(guān)，一直是高原隆升、洋中脊擴張、地球深部結(jié)構(gòu)等全球性地球科學(xué)問題研究的主要對象。根據(jù)現(xiàn)有公開數(shù)據(jù)庫信息，全球可獲取較完整巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)的調(diào)查站位有逾100萬站[28-32]（圖3），已有的調(diào)查主要集中在太平洋東西兩側(cè)、洋中脊等構(gòu)造活動比較強烈的地方，分析指標涵蓋元素含量及同位素、氣體組成及同位素、礦物含量等，為全球尺度巖石地球化學(xué)研究提供了較為詳實的資料。全球大部分海域覆蓋著巨厚的沉積物[33]，巖石出露的區(qū)域主要位于洋中脊、海島及海山區(qū)，通過對全球不同區(qū)域巖石地球化學(xué)特征的對比，能夠為進一步深入認識全球尺度巖石圈演化提供信息。根據(jù)收集到的巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)，本文初步編制了全球巖石地球化學(xué)圖件，如圖4所示。已有數(shù)據(jù)中Al2O3含量介于0.01%～61.47%（平均14.95%），其中70%的樣品中含量介于13%～17.5%。高值聚集在環(huán)太平洋島弧，整個洋中脊的巖石樣品Al2O3含量變化較小，與全球平均值非常接近。島弧與洋中脊雖形態(tài)較為相似，但其成因差異較大，這也是導(dǎo)致其元素含量差異較大的原因，島弧源于板塊碰撞擠壓變形，而洋中脊是因洋底擴張導(dǎo)致地幔物質(zhì)上升冷凝而成[34]。在陸地區(qū)域澳大利亞西部、美國東部的巖石樣品Al2O3含量明顯偏低。這些數(shù)據(jù)清晰地展示了不同區(qū)域的構(gòu)造活動差異。而其他區(qū)域零星分布的數(shù)據(jù)很難為具體的科學(xué)問題提供支撐�；诠_的全球巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)，全球研究者開展了大量的構(gòu)造演化、洋中脊擴張等綜合研究[35-38]，提升了對地球深部過程的認識，也展現(xiàn)了地球化學(xué)大數(shù)據(jù)對于綜合研究的作用和意義。

結(jié)核、結(jié)殼的形成與水體中元素的地球化學(xué)循環(huán)密切相關(guān)[50-51]。許東禹[52]對大洋礦產(chǎn)的研究現(xiàn)狀進行了全面總結(jié)，指出不同水深處的結(jié)核、結(jié)殼中元素豐度具有顯著的差異，且不同元素之間相關(guān)性差異巨大。根據(jù)樣品所處位置的不同，其中所包含的元素大致可分為4～5類，即鐵元素組、錳元素組、造巖元素組、生物成因元素組、熱液成因元素組。大洋礦產(chǎn)的成因目前無法給出確切的解釋，本文根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，對結(jié)核、結(jié)殼中豐度最高的幾種典型元素含量與水深的關(guān)系進行了分析（圖6），并與大洋水體中的相應(yīng)元素分布進行對比，能夠獲得一些有趣的發(fā)現(xiàn)。不同元素因性質(zhì)的差異，呈現(xiàn)出明顯不同的隨水深分布特征[53]。根據(jù)已有的幾種元素分布特征，整體可以分為3類：圖6 全球海底結(jié)核、結(jié)殼中典型元素含量與水深的相關(guān)性

【參考文獻】：
期刊論文
[1]世界海底多金屬結(jié)核調(diào)查與研究進展[J]. 于淼,鄧希光,姚會強,劉永剛.  中國地質(zhì). 2018(01)
[2]馬里亞納俯沖系統(tǒng)的構(gòu)造特征[J]. 劉鑫,李三忠,趙淑娟,郭玲莉,王永明,李璽瑤,王鵬程,孫文軍,曹現(xiàn)志,戴黎明,于勝堯,張臻,臧藝博,孔祥超,張勇,鄭祺亮.  地學(xué)前緣. 2017(04)
[3]古氣候替代性指標的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 王麗艷,李廣雪.  海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì). 2016(04)
[4]世界海底富鈷結(jié)殼資源分布特征[J]. 劉永剛,何高文,姚會強,楊永,任江波,郭麗華,梅燕雄.  礦床地質(zhì). 2013(06)
[5]History and evaluation of national-scale geochemical data sets for the United States[J]. David B.Smith,Steven M.Smith,John D.Horton.  Geoscience Frontiers. 2013(02)
[6]上層海洋—低層大氣科學(xué)研究計劃[J]. 閆菊,李昕,王輝.  地球科學(xué)進展. 2003(05)
[7]全球地球化學(xué)填圖[J]. 謝學(xué)錦.  中國地質(zhì). 2003(01)
[8]新生代氣候變化與陸地硅酸鹽巖風化和海洋Sr同位素研究[J]. 秦建華,潘桂棠,杜谷,冉敬.  礦物巖石. 2002(01)



本文編號：3208821