海底热液系统微生物活动与地球化学的耦合作用评述

热液系统微生物能适应海底极端环境,通过化能合成自养过程,利用多种无机能量生长繁殖。海底热液生态系统的运转主要依靠地球化学和矿物学体系维持,热液系统地球化学和微生物活动之间存在着紧密的耦合关系。一方面,硫化物矿物、金属离子和溶解气体为热液体系微生物的生存和繁殖提供所需能源、碳源和微量元素。热液生态系统的生产力和群落结构在很大程度上受制于地球化学能量向有机体的转移过程。另一方面,微生物对热液流体化学和矿物学也产生重要的影响,生命对热液系统无机部分的改造同样不可忽视。作为一种"复杂的地质生物体系",海底热液体系中各种有机和无机单元是通过多种生化控制和反馈作用相互联系起来的。本文评述了海底热液系统中微生物活动与无机环境相互作用研究的若干进展。     

洋中脊热液交代过程的实验与理论研究

通过对辉绿岩的高温高压交代实验及理论计算,研究了洋中脊的热液交代过程。这一交代过程的存在可以从洋中脊的热液化学组成、挖掘到的变质玄武岩样品的化学、矿物学以及陆地上的蛇绿岩露头得到证实。所获结果表明,Mg、Ca、Na的固定反应分别发生在不同的交代条件下。Mg的固定反应发生在海底热液对流圈的下降翼,Ca、Na的固定主要和上升翼有关,其中Ca反应发生于深部,Na反应则位于上升翼近于海底的部位。热液中Ca的迁出,伴随着H~+的产生。减压过程大大地增进了这一反应。和其他含钙交代相相比,绿帘石的稳定性也因此而提高。在热液体系中,绿帘石和斜长石这两个固溶体制约着热液的化学成分和pH值。东太平洋隆起21°N黑烟囱中喷出的热液来自于385—400℃、300—400bar的反应带。只要弄清了盐度的影响、由传导冷却而造成的退变质过程以及混合过程,就可确定所有热液的反应带的温压条件。     

环境墙报

不久前,不少报纸相转载了“人蛙大战”的报道:一行美国科学家在南美热带雨林进行科学考察时,发现了两种从未见过的青蛙,一种是个头特别大的“大青蛙”,一种是全身透明、可见血管的“血蛙”。当一科学家准备捕捉大青蛙做标本时,不料竟被青蛙狠狠地咬了一口,并朝他脸上喷出一股墨黑的粘     

1979—1982年成矿作用研究的进展

<正> 过去的四年中,在成矿作用方面取得了两个主要进展:海底“黑烟囱”(smoker)的发现和矿床模式概念的形成。第一个进展的取得是意想不到的。1978年,由法国、墨西哥和美国科学家联合组成的海洋考察队,在下加利福尼亚南面北纬21°海域勘探东太平洋隆起时发现了不活动的深海热液喷口,在其周围有Zn、Cu和Fe的硫化物沉积物,不久又首次发现了     

葡萄牙萨尔加丁纽铜矿床热液蚀变的地球化学

<正> 通过研究热液蚀变,1975年在葡萄牙南部发现了萨尔加丁纽铜矿床。本文的目的是想论证这是一种新的矿床类型,并描述其热液蚀变。了解和利用与海底喷气矿床伴生的热液蚀变,可有效地指导块状硫化物矿床的寻找。这个矿床位于伊比利亚黄铁矿带西南出露有浅变     

日本海海底铁锰形成物的地球化学

日本海海底山脉和高地上的铁锰形成物主要是铁锰结核和结壳。采用一系列分析方法研究了它们的化学成分,包括大量元素和30多个稀有和分散元素。据地球化学对比判断,在这些铁锰形成物的形成过程中有水成、热液和生物成因物质的参与。除了稀土元素的成分之外,Ba和Li的含量以及Mo/Pb和Sb/As比值均可用作铁锰结核和结壳的成因指示剂。     

下扬子区一个值得重视的金矿床类型

世界各国历来对金矿的开发和研究十分重视,特别是近年来在金矿地质工作和成矿理论研究方面都有明显的进展,但对金矿床的成因分类尚有不同认识。 近几年来,笔者在研究下扬子区金属矿床的同时,注意到一种在区域内较稳定产出、受海底热事件控制的金矿床新类型——“沉积—海底喷出沉积—热液变质改造”成因(Cu、S)金矿床(以下简称“海底喷出沉积”金矿床)。本文特对这种类型的金矿床作些扼要的阐述。     

科威特油井大火事件

1991年,一支登山队在攀登世界屋脊——珠穆朗玛峰的途中,天上竟飘下黑色的雪花,并且空气中弥漫着一股剌鼻的、令人恶心的臭味。呈现在登山队员眼前的不再是雪山洁白的倩影,而是黑黢黢的一片……珠穆朗玛峰海拔8848.13米,是喜马拉雅山脉的主峰,是世界第一高峰。珠穆朗玛在藏语中意为"圣母"。但谁也没想到,人们心目中的圣洁之地竟会笼罩在黑雪的阴霾之下。珠穆朗玛的黑雪惊动了全世界。科学家们分析了     

洋底铁锰结核和结壳的平均化学成分

根据文献资料和原始资料，确定了太平洋、印度洋和大西洋铁锰结核中常量和微量元素的平均含量。计算了太平洋海底山的微型铁锰结核、海底结核和含铅铁锰结壳的平均成分。为了对比，援引了洋底结核和结壳热液形成物的成分资料。对上述各形成物类型指出了其化学成分的最典型特点。     

西南太平洋劳弧后海盆瓦卢法海岭的热液矿化

1987年在西南太平洋瓦卢法(Valu Fa)弧后海岭采集的抓样包括:含硫化物玄武安山岩和安山质捕虏体,块状硫化物-重晶石-二氧化硅矿化,自然硫以及大量Fe-Mn结壳。这个组合和在1984年采集的一套样品是劳海盆南部有热液活动的第一批直接证据。 闪锌矿、黄铁矿、白铁矿,重晶石和无定形二氧化硅是块状样品中的主要矿物。还鉴定出少量的黄铜矿、方铅矿,砷黝铜矿和铜蓝。该组合是在海底由烟囱型热液流体(<300℃,还原硫浓度很高)形成的。总化学组成表明,其As,Pb和Ba含量高,类似于其它弧后热液组合和某些洋中脊型矿床的化学组成。Au富集到1.5～9.7ppm,是富硫的低温热液流体的成矿作用后来发生活化和再富集的典型特征。 玄武安山岩中的硫化物矿化由浸染状黄铁矿和白铁矿组成。缺少磁黄铁矿表明,硫化物是在高硫逸度和高氧逸度,温度可能低至150℃的条件下沉淀的。矿化流体被认为是高孔隙度火山柱中高温溶液与海水在地下混合的产物。这种作用可能已经在海底下面形成了大量的硫化物沉淀。 在瓦卢法海岭,以Fe或Mn为主的热液结壳的大量沉淀是在相当低的温度(≤20℃)下形成的。它们可能是浅层位流体循环,晚期活动的产物,或者可能是混合后溶液中保留有Mn和Fe的热液流体形成的。 左次火山层位的一个矿化捕虏体中,发现了一些高?     

欧洲科学基金会发起研究深海沉积物中的微生物

欧洲科学基金会（ＥＳＦ）已发起一项为期３年的研究计划，考虑探讨深海的生物圈．最近从深海钻探岩芯中发现有大量微生物．海底沉积物中的微生物可能在形成海底以下的甲烷水合物中起重要作用，而甲烷水合物是世界上最丰富的矿物能源．以前认为深海沉积层不适于生物生存，现在则认为其中包含的微生物可能占到地球微生物的１０％．为协调这一研究，ＥＳＦ已建立一个由科学家组成的网，将确定最合适的钻探位置和决定采用最佳可用技术得到沉积物样品．１９９９年９月在英国利兹市召开了关于该问题的学术讨论会ＥＳＦ是由来自２２个欧洲国家的６…     

现代海底热液系统矿物中的流体包裹体研究

根据流体包裹体研究,获得了大西洋北纬26°区现代海底热液系统中矿物结晶条件的第一手资料。结晶温度270～340℃,溶液盐度5.7～7.0eq.mass% NaCl,CO_2浓度9.0～53.5g/kgH_2O,烃浓度7.3～18.2g/kg H_2O。未发现溶液沸腾标志。将最近获得的关于现代海洋成矿系统和大陆黄铁矿矿床(二者均发现有CO_2水溶液即液态CO_2的流体包裹体)的研究结果进行对比,并未获得将该矿床归入古海底热液矿床的足够证据。     

抗癌药库在大海

癌症是困扰现代人的一大病症,在抗癌药物的研制方面,科学界作了许多努力,但治疗效果总不十分理想。在癌症治疗很难取得更多进展的情况下,科学家把目光投向了浩瀚的大海,在海洋生物体中,蕴藏着一个巨大的抗癌药物宝库。科学家发现,千百种海洋鱼类、甲壳类动物、腔肠动物、软体动物、柳珊瑚苔藓虫纲甚至浮游生物体中,没有哪一种不被发现其中存在着新的生物分子,不存在很有疗效的化学物     

海底热液体系的化学过程和现象

<正> 在过去的4年中,热液化学的许多方面都取得了进展。高温喷发在许多与海底火山活动范围有关的地点得到了证实,这些地点为:慢到快速扩张的正常海岭、海山脉、弧后环境;以沉淀岩为主和无沉积岩的地点。环流几何学     

珊瑚帝国的兴衰

在阴暗冰冷的海底世界中，珊瑚礁毫无疑问更像一片仙境：五颜六色的海洋动物游弋于奇形怪状的珊瑚丛中，这里是海洋中最复杂的生态系统之一。然而近年来科学家的研究表明，珊瑚礁正在面临着巨大的危机——不仅仅是在某些地区，而是遍布全球各个角落的的珊瑚礁。而且，这个麻烦从数千年之前就已经开始了。     

难忘乡音

夜深.花睡人静,伏案笔耕.远远的,有几声蛙鸣传来,若有若无欲断还续,和着窗外馨馨的草香,犹如一排在空中飘荡的音符.瞬间,心像被什么猛地揪动了一下,有一种痛的感觉.搁了笔,凝神地听着.在这喧哗的城市夏夜,竟能听到熟悉而亲切的乡音,不免扯痛一缕刻骨的乡愁.那阵阵蛙呜,犹如儿时摇篮边母亲哼唱的小夜曲.这么多年来,蛰居城市中那些烦燥的情绪竟在这几声蛙鸣中渐渐隐去.一股想捕捉那乡音的冲动,催我起身推门而出,却见眼前高楼一片,不禁啼嘘感叹.想起童年时在乡下,也是这么一个夏夜,     

天然气水合物形成的地质模式

根据对引起天然气水化合物形成的各种自然过程进行的研究和对天然气水合物在地下深部存在的可能性所作的评价以及根据引用的观测资料，划分出引起天然气水合物形成的低温、海侵、成岩、迁移流、断层、地层削蚀、热液、沉积和海底火山等作用的地质模式，并对这些模式的特征进行了描述。业已证明，最主要的天然气富集模式都是在海底条件下实现的。在大陆和极地陆棚的厚层冰冻岩是也可形成水合物的弱富集。     

红海底积层的放射性碳测年

<正> 人们对年轻的、发展中的红海裂谷中沉积物堆积作用的研究产生了极大的兴趣,因为在卤水盆中发现沉积物含有多种达工业品位的稀有元素。这些元素是在热液活动过程中进入海底的。正常的沉积作用则会导致成矿元素浓     

中国挽留白鳍豚

元旦刚过,来自西伯利亚的冷空气一股接着一股南下,武汉三镇寒风阵阵。而在中国科学院武汉水生生物研究所的白鳍豚馆内好一派火热繁忙。身着白大褂和蓝大褂的专家、学者有的川流不息,有的静心观     

某些同生硫化物矿床与海水硫酸根之间同位素交换的证据

在简单二元系中,有关硫化物与硫酸根之间的硫同位素交换效应还知道得不多。然而,最近对比较复杂的热液系统的实验指出;可能在有些化学环境下,会比较迅速达到同位素交换平衡。如果有些层状硫化物矿床来自海底火山