劳盆地热液羽状流颗粒物微区特征及指示意义

以劳盆地热液羽状流水体为研究对象,对6个不同深度水层(海底以上50～500m)的悬浮颗粒物(>0.45μm)进行了扫描电镜观察和X射线能谱分析。通过颗粒物的微形貌将颗粒物分为生物碎屑、微生物成因颗粒、无定形颗粒和自形颗粒等类型。微生物成因颗粒包括丝状体和簇状体等形态类型;自形颗粒主要为黄铁矿和闪锌矿晶体;根据颗粒组分特征将无定形颗粒分为S-Zn-Ba-Ca、Fe氧化物+少量Ba-Zn-Ca、Fe-Mn-Ca-Ba+少量的Zn、硫化物颗粒及多金属颗粒5种不同类型。大量与热液活动有关的颗粒类型的出现以及无定形颗粒的尺寸分布特征反映了研究站位处于热液羽状流的早期发育阶段,推测在附近几百米范围内存在活动的热液喷口区。

劳盆地与马努斯盆地俯冲熔体与流体组分的识别——Sr-Nd-Pb同位素与独立成分分析

为了探讨俯冲沉积物与蚀变洋壳组分对弧后盆地岩浆作用的影响,利用独立成分分析从劳盆地、马努斯盆地,以及太平洋与印度洋共634组Sr-Nd-Pb同位素数据中提取了5个独立成分(IC1—IC5)。其中:IC1与_87Sr/_86Sr、Th/Nb值为负相关关系,表明其能够代表弧下地幔中的俯冲沉积物熔体组分的影响,能够很好地区别弧后盆地与洋中脊;弧后盆地IC5与Ba/Th值为负相关关系,暗示其能够反映弧下地幔中的俯冲蚀变洋壳脱水流体组分的影响;IC5与κ值(1.03Th/U)之间的关系,也说明洋中脊IC5可能与地幔中再循环蚀变洋壳的年龄有关。进而通过对比马努斯和劳盆地岩石中IC1与IC5间的差异,发现马努斯盆地东部裂谷(ER)表现出绝对值更高的IC1负异常以及与劳盆地相似的IC5特征,而马努斯盆地扩张中心与扩张转换带(MSC&ETZ)则表现出类似劳盆地的IC1特征以及更高的IC5正异常特征。两个盆地间的差异表明,ER更多地受到沉积物熔体组分影响,MSC&ETZ更少地受到俯冲洋壳脱水流体组分影响。其中,沉积物熔体组分影响可能与New Britain trench与Tonga trench巨大的沉积物厚度差异有关,而俯冲洋壳脱水流体组分影响可能受到了弧后扩张中心与俯冲带间距离的控制。

劳盆地热液喷口沉积物微生物多样性初步研究

采用聚合酶链式反应限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)技术对劳盆地热液区TVG9站位沉积物中细菌、古菌多样性进行了调查,并构建其细菌、古菌种群的16S rRNA基因文库。研究结果表明,该站位细菌包含变形杆菌(Proteobacteria)、硝化螺旋菌(Nitrospira),疣微菌(Verrucomicrobia)等3个类群,其中变形杆菌占据优势地位,由Alphaproteobactria,Gamaproteobactria,Deltaproteobac-tria等3个亚群组成。古菌包含泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota),其中泉古菌占优势,由MGⅠ(Marine GroupⅠ)和MCG(Miscellaneous Crenarchaeotal Group)两类群组成,而广古菌主要由MBGE(Marine Benthic Group E)组成。旨在揭示深海热液区的微生物多样性,为生态环境的研究提供理论支持。

现代洋底低温富Si烟囱体的构建:以劳盆地CDE热液场为例

CDE热液场是中国在劳盆地东部扩张中心区域发现的热液场.本文报道了该热液场小型低温富Si烟囱体的矿物学、地球化学分析结果.矿物学分析发现,烟囱体壁的矿物具有着明显的环带结构:沿烟囱主通道内壁向外,分别由蛋白石+重晶石层,长杆状蛋白石层,Fe-Si质丝缕体层以及最外面的Fe-Mn氧/羟化物(以下简称Fe-Mn氧化物)层组成.蛋白石的氧同位素测温表明最内层蛋白石和重晶石层的沉淀温度为68.5℃,而次内层长杆状蛋白石层为39.6℃,具有明显的温度梯度.同时,稀土元素的各个指标(Eu/Eu*,Ce/Ce*与(La/Yb)N)以及从不同层位烟囱体壁提取到的Fe-Mn氧化物的Sr同位素比值均在次外层有明显异常,暗示该烟囱体在发育的初始阶段,最先形成的外壁是当前的次外层.形态学观察表明嗜中性Fe氧化菌的微生物和某些可能利用Si的微生物在烟囱体的构建过程中起到了重要作用,其代谢活动形成的Fe-Si质丝缕体和少量蛋白石以及重晶石沉淀最先形成环状的原始外壁,并与后期出现的长杆状蛋白石一起交织成三维立体网络,通过逐步矿化增生影响了烟囱体壁的渗透能力,最终控制了海水和热液的混合比例,导致低温富Si烟囱体的环带状结构的形成.元素地球化学分析还表明,矿物的环带特征以及Fe-Mn氧化物的对周围水体中元素的"吸附作用"控制了烟囱体的地球化学特征.

劳盆地深海热液喷口沉积物中细菌多样性研究

采用PCR-RFLP技术调查了劳盆地深海热液喷口两位点沉积物中的细菌多样性。结果表明,在劳盆地深海热液喷口沉积物环境中细菌多样性十分丰富,样品DY1中发现6个细菌类群,DY2中则存在4个细菌类群,其中Gammaproteobacteria细菌亚群和Epsilonproteobacteria细菌亚群在两文库中均占据最大比例,为沉积物样品中的优势菌群。另外,在克隆文库中还发现了一些与数据库中的已知序列同源性较低的类群,从而说明劳盆地深海热液喷口沉积物中存在特有的微生物种属。