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龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体的硫同位素研究

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海洋与湖沼 2007年第2期38卷 118-123页

作者：刘长华曾志刚中国科学院海洋研究所中国科学院研究生院北京100039

利用稳定同位素质谱仪对龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体分层取样的硫同位素分析,获得了自然硫烟囱体的硫同位素特征。结果表明,龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体的δ34S值变化不大,幅宽只有0.913,说明自然硫的来源较为单一,受控因素相... 详细信息

利用稳定同位素质谱仪对龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体分层取样的硫同位素分析,获得了自然硫烟囱体的硫同位素特征。结果表明,龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体的δ34S值变化不大,幅宽只有0.913,说明自然硫的来源较为单一,受控因素相对较少。根据硫同位素值的特征,划分出三种类型的烟囱体,它们是由热液流体中的硫同位素值和海水与烟囱体外壁的反应来控制,Ⅰ型烟囱体、Ⅱ型烟囱体的外壁与海水发生化学反应,形成一定量的自然硫沉淀,烟囱体的生长是向内、向外两个角度同时生长;Ⅲ型烟囱体则主要是向内一个角度生长。热液流体中的δ34S值(H2S)随时间的变化是由于海水端元和玄武岩端元不同比例的混合所致。

关键词：龟山岛自然硫硫同位素烟囱体

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龟山岛的热释光年代研究

核技术 1999年第10期22卷 633-634页

作者：陈于高吴文雄刘聪桂陈正宏台湾大学

用细粒技术测定了台湾龟山岛的热释光年代为距今7000±800a。

关键词：热释光年龄龟山岛测年中国台湾

台湾东北海域龟山岛海底热液原位观测数据周期性的小波分析

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浙江大学学报（理学版） 2012年第5期39卷 599-605页

作者：刘晶吴世军秦华伟叶瑛陈镇东杭州电子科技大学机械工程学院浙江杭州310018 浙江大学海洋科学与工程学系浙江杭州310058 浙江大学机械工程学系浙江杭州310027 台湾中山大学海洋地质及化学研究所

龟山岛(Kueishantao Islet)是中国海域目前唯一已知的海底热泉密集分布区.2011年5月,由浙江大学、杭州电子科技大学和台湾中山大学师生组成的研究小组,对龟山岛海域海底热液地区进行了联合海上作业,自制温度传感器于5月25日放置在水深约... 详细信息

龟山岛(Kueishantao Islet)是中国海域目前唯一已知的海底热泉密集分布区.2011年5月,由浙江大学、杭州电子科技大学和台湾中山大学师生组成的研究小组,对龟山岛海域海底热液地区进行了联合海上作业,自制温度传感器于5月25日放置在水深约16.7m的白色热泉口(坐标:24.83419N;121.96198E),5月30日收回.对此次海上作业取得的水压和水温原位观测数据进行平滑处理后,采用Morlet小波变换进行分析,求出水压和水温的小波系数,得到其随时间变化的规律.结果反映出当地潮汐以半日潮为主;兼有全日潮的性质.温度的变化周期与水压的变化周期不尽一致,存在2.5h的尺度差,可能由于热液喷发强度和海水涨落内因一致,即月球和太阳对地球的引力,但地内流体(热液)和地表流体(海水)对外引力的响应却不尽相同所致.

关键词：龟山岛水压水温小波分析周期性潮汐

台湾龟山岛海底热液和绿岛陆上热泉伴生气体组分组成

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热带海洋学报 2013年第6期32卷 50-57页

作者：张海燕杨灿尧陈镇东陈雪刚秦华伟金爱民丁茜潘依雯夏枚生叶瑛中国科学院三亚深海科学与工程研究所(筹) 海南三亚572000 浙江大学海洋科学与工程学系浙江杭州310058 台湾大学地质学系中国台湾台北106 台湾中山大学海洋地质及化学研究所中国台湾高雄80424 杭州电子科技大学机械电子工程研究所浙江杭州310018

热液伴生气体组成对分析热液来源,评估热液区岩浆活动的活跃程度,进而评估其生态环境效应具有重要意义。利用自制的活塞式水中游离气体取样器采集台湾龟山岛和绿岛上热液喷口热液活动伴生气体样品,采用MAT271型质谱计对其组分进行了分... 详细信息

热液伴生气体组成对分析热液来源,评估热液区岩浆活动的活跃程度,进而评估其生态环境效应具有重要意义。利用自制的活塞式水中游离气体取样器采集台湾龟山岛和绿岛上热液喷口热液活动伴生气体样品,采用MAT271型质谱计对其组分进行了分析。结果表明,龟山岛热液区热液活动伴生气体以CO2为主,显示出高含量CH4、CO2和H2S等活性气体,低含量SO2、HCl等低温火山区温泉释放气体的特点;2011年龟山岛白泉喷口和黄泉喷口热液气体中CO2、N2、CH4的平均含量分别为642.8‰、149.4‰、177.5‰和740.1‰、36.7‰、30.9‰。绿岛陆上热泉热液活动伴生气体以惰性气体N2为主,富含CH4,较少CO2、H2S等活性气体;2012年绿岛朝日温泉煮蛋区和绿岛潮间带近岸侧温泉池的热液气体中CO2、N2、CH4的平均含量分别为1.1‰、805.8‰、126.9‰和34.4‰、7.9‰、899.5‰。推测龟山岛附近海域热液区伴生气体来源比绿岛陆上热泉伴生气体可能更深,前者在向上运移的过程中与围岩的反应弱于后者。

关键词：海底热液龟山岛绿岛二氧化碳甲烷硫化氢

台湾岛东北部龟山岛附近海域自然硫烟囱体的基本特征研究

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台湾海峡 2006年第3期25卷 309-317页

作者：刘长华曾志刚殷学博陈镇东中国科学院海洋研究所台湾中山大学台湾高雄80424

龟山岛热液活动区位于冲绳海槽向西延伸的部位,菲律宾海板块向欧亚板块下方俯冲在此隐没,热液活动的出现为研究该地区进一步的发展提供了契机.龟山岛热液活动产生的烟囱体高度富集自然硫,几乎没有其它矿物结晶形成,烟囱体本身呈现分层现... 详细信息

龟山岛热液活动区位于冲绳海槽向西延伸的部位,菲律宾海板块向欧亚板块下方俯冲在此隐没,热液活动的出现为研究该地区进一步的发展提供了契机.龟山岛热液活动产生的烟囱体高度富集自然硫,几乎没有其它矿物结晶形成,烟囱体本身呈现分层现象,自然硫的含量也是从烟囱体的外层到内层依次增高,与烟囱体颜色上表观的分层呈现良好的对应关系.我们根据这种分层现象探讨了烟囱体的成因机制和热液流体随时间的变化特征,同时根据等离子质谱(ICP-MS)和X射线衍射仪(XRF)的实验数据分析了自然硫烟囱体存在两种物质来源:热液活动区基底的安山岩和地幔,但是对于地幔物质以何种形式加入到热液流体中还需进一步研究.

关键词：海洋地球化学龟山岛自然硫烟囱体安山岩

台湾东北部龟山岛附近海域自然硫烟囱体的铅同位素组成及地质意义

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海洋与湖沼 2009年第4期40卷 393-399页

作者：刘长华汪小妹曾志刚姜学均殷学博陈镇东中国科学院海洋研究所青岛266071 中国科学院研究生院北京100049 国土资源部青岛海洋地质研究所青岛266071 台湾中山大学

为了探讨龟山岛附近热液自然硫烟囱体的物质来源,通过测定烟囱体内铅同位素的组成特征,分析了该地区热液活动的铅元素物源。研究结果表明,龟山岛附近热液自然硫烟囱体中的铅同位素组成具有很小的变化范围和较均一的铅同位素组成特征,但... 详细信息

为了探讨龟山岛附近热液自然硫烟囱体的物质来源,通过测定烟囱体内铅同位素的组成特征,分析了该地区热液活动的铅元素物源。研究结果表明,龟山岛附近热液自然硫烟囱体中的铅同位素组成具有很小的变化范围和较均一的铅同位素组成特征,但是与其它深海热液沉积物的铅源不同,与北半球铅同位素的参考线(NHRL)相距甚远。虽然自然硫烟囱体出现在海水环境,但是海水对其不存在铅的贡献,烟囱体内的元素铅主要是陆壳来源。根据以上结果可以进一步推断,龟山岛热液活动区的下伏地层中,存在一定分布范围的陆壳,这对于研究该地区复杂的地质构造特征具有一定意义。

关键词：铅同位素组成自然硫烟囱体海底热液活动龟山岛

龟山岛海域热液原位观测数据的小波处理及分析

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龟山岛海域热液原位观测数据的小波处理及分析

作者：刘晶杭州电子科技大学

学位级别：硕士

目前已知的海底热液活动区域大部分存在于深海中,人们对深海热液的研究起步早,研究探讨也较为透彻。浅海区热液喷发组分的理化性质与深海热液有不同之处,越浅的热液喷口较深海热液喷口受潮汐影响越加明显。浅海热液喷口虽距离人类生活... 详细信息

目前已知的海底热液活动区域大部分存在于深海中,人们对深海热液的研究起步早,研究探讨也较为透彻。浅海区热液喷发组分的理化性质与深海热液有不同之处,越浅的热液喷口较深海热液喷口受潮汐影响越加明显。浅海热液喷口虽距离人类生活区域较近,但目前对浅海热液温度与潮汐周期变化的相关性所作研究并不是很多,本文以此为出发点,对其进行深入研究。众所周知由于受到海底复杂环境的影响,要获得热液喷口原位观测数据不是一件容易的事情,而研制出适合于在海底热液环境工作的传感器采集系统对于海底热液活动的研究就显得格外重要。论文实际使用的热液序列传感器采集系统,采用Pt100铠装热电阻做温度探头,压力测量选用压力变送器,同时将传感器输出的模拟信号经放大、滤波处理后由微处理器的12位数模转换器转换为数字信号,并和时钟信息一同存储在Flash芯片中。序列传感器的使用,有效避免了使用单一传感器在发生意外故障导致无法工作时而影响整个工作成果的情况。2011年5月,项目组在台湾宜兰外海的龟山岛海域进行海试,由潜水员将热液序列传感器采集系统安放在龟山岛海域热液白泉喷口(坐标：24.83419N;121.96198E),采集了数十万组探测数据,温度和压力变化均呈现出一定的周期性。本文将此次龟山岛海试取得的海底热液的原位观测数据用Morlet小波分析处理,得到温度与压力在时间尺度下不同的变化周期。小波分析结果显示,压强在时间尺度为13小时的变化周期方差强度高,反映出当地潮汐以半日潮为主;而在时间尺度为30小时的变化周期,小波方差亦有一定强度,说明当地潮汐兼有全日潮的性质。温度的变化周期与压强的变化周期不尽一致：温度变化的主周期是10.5小时,而压强(潮汐)主周期是13小时,存在2.5小时的尺度差。似乎可以认为,热液喷发强度和海水涨落有着一致的内因,即月球和太阳对地球的引力,但地内流体(热液)和地表流体(海水)对外引力的响应却不尽相同。

关键词：海底热液龟山岛原位探测数据小波分析周期性

应用于龟山岛热液喷口探寻的散射光式水下浊度仪研制

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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热带海洋学报 2013年第1期32卷 76-80页

作者：秦华伟周红伟叶瑛潘依雯杨厉昆杭州电子科技大学机械工程学院浙江杭州310018 浙江大学海洋科学与工程学系浙江杭州310028

位于台湾岛东北部的龟山岛热液区属浅水型海底热液活动区,已探明有超过30处的热液喷口分布在约10—30m的水深范围内。通过机械封装、硬件电路以及配套软件的设计和加工,自制了散射光式水下浊度仪;2011年5月25—30日,使用该浊度仪,对龟... 详细信息

位于台湾岛东北部的龟山岛热液区属浅水型海底热液活动区,已探明有超过30处的热液喷口分布在约10—30m的水深范围内。通过机械封装、硬件电路以及配套软件的设计和加工,自制了散射光式水下浊度仪;2011年5月25—30日,使用该浊度仪,对龟山岛附近海域进行了拖航作业,在此次作业的东北方向发现一处新的热液喷口(24°50′09″N、121°58′08″E);海试结果表明,该水下浊度仪对于浊度较大海域有探测能力,对浊度较小海域的探测精度不高,还有待进一步改进。

关键词：龟山岛热液喷口散射光式浊度仪

台湾龟山岛和绿岛热液气体组分及元素扩散分布

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台湾龟山岛和绿岛热液气体组分及元素扩散分布

作者：张海燕浙江大学

学位级别：硕士

为研究海底热液活动对生态环境的影响,本文首先对目前国内外有关海底热液生态环境效应的研究进行了综述分析,以引起人们对海底热液生态环境效应的重视,促进对其的深入研究,避免海底热液对人类生活和健康造成危害。热液伴生气体组分组成... 详细信息

为研究海底热液活动对生态环境的影响,本文首先对目前国内外有关海底热液生态环境效应的研究进行了综述分析,以引起人们对海底热液生态环境效应的重视,促进对其的深入研究,避免海底热液对人类生活和健康造成危害。热液伴生气体组分组成对分析热液来源,评估热液区岩浆活动的活跃程度,进而评估其生态环境效应具有重要意义。因此本研究采集龟山岛沿岸热液区白泉喷口、黄泉喷口和绿岛沿岸热泉热液伴生气体样品对其主要组分含量和同位素含量进行了分析;而后采集龟山岛沿岸热液区白泉喷口、黄泉喷口及其附近表层水样,绿岛沿岸热泉和海上冒泡点热液区水样,对其所含有的营养元素、常规元素和重金属元素的含量和分布规律进行了分析;为研究其生态环境效应提供基础数据。主要得出以下结论： (1)龟山岛附近海域白泉喷口和黄泉喷口热液活动伴生气体都以CO2为主,显示出高CO2、CH4和H2S含量,低SO2和HCl含量的低温火山区温泉释放气体的特点,但N2、CH4、O2和H2S所占的比例相差较大。δ13CCO2的值分别为-5.55和-6.6‰,分布在无机碳同位素613C(PDB)值范围内,C02都来源于岩浆,属于无机成因气。δ13CCH4的值分别为-26.7和-24.65‰,都分布在洋中脊热液系统CH4的613C(PDB)值(-18～-15‰)和细菌成因CH4的613C(PDB)值(-110～-50‰)范围之间,推测CH4主要来源于无机成因,可能有部分来源于微生物作用。龟山岛热液白泉喷口δ15N(Air)值为15.15‰,远高于黄泉喷口δ15N(Air)值(8.2‰),都可能主要来源于玄武岩岩浆,但是来源深度不同。龟山岛白泉喷口和黄泉喷口伴生气体中δ34S(CDT)值分别为19.52和18.73‰,可能主要来源于海水。 (2)绿岛朝日温泉煮蛋区和温泉潮间带近岸侧温泉池热液活动伴生气体都以N2为主,CH4含量都较高,CO2含量非常低,而几乎不含H2S,Ar和He含量较高。δ13CCO2的值分别为-13.4和-18.5‰,为有机成因气。CH4气体的δ13CCH4值分别为-15.1和-10.7‰,为非生物成因气。615N(Air)值分别为6.3和5.7‰,可能主要来源于玄武岩岩浆。 (3)龟山岛附近海域热液区与绿岛沿岸热泉热液活动的伴生气体组分相比较,前者以CO2为主,富含CH4和H2S;后者的伴生气体组分以N2为主,CH4含量较高。后者的伴生气体中CO2、H2S含量极低,可能和它们在与围岩的反应中被消耗有关;前者中CH4含量较后者偏低,可能与其在近地表环境中能被氧化有关;前者中N2、Ar、He、Ne等惰性组分远低于后者,这可能与后者中所含CO2、H2S等活性组分在与围岩反应中被大量消耗后,惰性组分相对含量升高有关。龟山岛附近海域热液区伴生气体来源于相对较浅的地层,在向上运移的过程中与围岩反应轻微;而绿岛沿岸热泉伴生气体来源于更深的地层,在向上运移的过程中与围岩发生了充分的反应。 (4)龟山岛沿岸热液区白泉喷口和黄泉喷口营养元素、常规元素和重金属元素垂直分布没有显著的规律。龟山岛热液喷口热液流体中NH4+和HC03-的含量较高;而绿岛热液样品中Ca2+、SiO2的含量较高;无论龟山岛还是绿岛热液样品中Fe的含量都较低。

关键词：海底热液龟山岛绿岛甲烷环境效应