發(fā)布時間：2021-10-24 14:54

　　海底熱液活動一直是當代海洋科學研究的重要前沿領域之一,了解地質構造對海底熱液活動的控制作用對于認識熱液系統(tǒng)的形成機理及尋找海底硫化物資源具有重要的指示意義�？偨Y了沖繩海槽中部和南部地形與斷裂構造、地殼結構、重磁場、熱流及巖漿活動等方面的地質構造特征以及海槽熱液區(qū)分布和熱液產(chǎn)物的基本特征。通過比較沖繩海槽與馬努斯海盆、馬里亞納海槽、北斐濟海盆、勞海盆等基底和擴張階段不同的弧后盆地構造特征的差異,歸納了沖繩海槽地質構造的特殊性,包括過渡性地殼性質、低擴張程度、高熱流值、巨厚沉積層及雙峰式火山作用等。沖繩海槽熱液活動受到斷裂構造、巖漿活動、擴張速率等構造因素的控制,同時受到基巖類型和沉積物蓋層等地質條件的影響。海槽中部和南部平行和垂直盆地走向的兩組斷裂帶為流體循環(huán)提供了通道,大規(guī)模的巖漿活動則為熱液系統(tǒng)提供了充足的熱量。此外,海槽內廣泛分布的酸性火山巖和較厚的沉積蓋層與流體相互作用,使得熱液產(chǎn)物富含有機質、二氧化碳以及Ag和Au等金屬元素。根據(jù)沖繩海槽的擴張速率和地質構造特征,推測沖繩海槽仍具有發(fā)現(xiàn)新熱液區(qū)的潛力,其中部和南部兩組斷裂交匯的部位、軸部火山、受海脊俯沖影響的區(qū)域以及靠近島弧一側... 

【文章來源】：地球科學進展. 2020,35(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

沖繩海槽構造水深圖

西太平洋的一些洋內弧后盆地火山巖以玄武巖和玄武質安山巖等偏基性巖類為主，局部地區(qū)存在英安巖等中酸性巖石（圖2）。比如馬里亞納海槽，不管是北部的裂谷盆地還是中部的新生洋盆，火山巖均以玄武巖占主導，南部存在少量的英安巖，為島弧雜巖體[44]。勞海盆火山巖也以玄武巖為主，且類型多樣，南部的瓦路發(fā)脊處存在一定量的安山巖和英安巖[45]。北斐濟海盆火山巖主要為玄武巖，存在3種類型：MORB型、E-MORB或OIB型以及BABB型[47]。馬努斯海盆的火山巖類型略復雜一些，北部的馬努斯擴張中心及擴張轉換帶主要出露玄武巖，東部的東馬努斯海盆還處在擴張的早期階段，出露英安巖和流紋巖[60,61]。沖繩海槽的火山巖總體上呈現(xiàn)雙峰式的特征（圖2），玄武巖僅出露在中部和南部的軸部地塹中，流紋巖從北部到南部均有分布，而安山巖相對少見[52]。此外，沖繩海槽存在大量酸性浮巖，廣泛分布于海槽的中部和北部[62]，這是沖繩海槽火山巖區(qū)別于其他弧后盆地的另一個重要特征。4.2 沖繩海槽地質構造對熱液活動的控制機理初探

按照經(jīng)典的海底熱液成因模式，海水與基底巖石相互作用是熱液流體中金屬元素的主要來源[40]，因此海底熱液產(chǎn)物的成分受控于基底巖石的組成。例如，在無沉積物覆蓋的洋中脊熱液區(qū)（如東太平洋海隆、加拉帕克斯裂谷、TAG熱液區(qū)等），基底為玄武巖，其熱液硫化物明顯富集Fe和Cu，而Pb含量較低；在玄武巖到安山巖基底的弧后擴張中心（如馬里亞納海槽、勞海盆和北斐濟海盆等），熱液硫化物富集Zn和Pb，而缺少Fe[40]。沖繩海槽具有廣泛分布的酸性巖石，其多金屬硫化物不僅富集Zn和Pb，而且含有較高含量的Ag、As、Sb和Au等元素，這些元素均來自于熱液流體對酸性巖石的淋濾作用[29,43]。另外，沖繩海槽熱液流體中高含量的K也與熱液流體與流紋質巖石的相互作用有關[77]。另一方面，基底巖石的物理性質也可以影響海底熱液活動，比如高滲透性的巖石有利于水巖相互作用的進行[65]。在沖繩海槽廣泛分布的浮巖是一種氣孔極為發(fā)育的噴出巖，而且氣孔具有較好的連通性[78]，為流體運移提供了良好的通道。沖繩海槽中部的伊平屋北熱液區(qū)的基底為浮巖和沉積物互層，流體可以沿高滲透性的浮巖層流動，構成了完整的熱液循環(huán)體系（圖4)[79]。圖4 沖繩海槽伊平屋北熱液區(qū)流體循環(huán)示意圖（據(jù)參考文獻[79]修改）

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3455477