张玉祥
- 作品数：9 被引量：32H指数：4
- 供职机构：中国科学院海洋研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院国际合作局对外合作重点项目国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 海底浮岩前处理方法的实验研究被引量：1
- 2017年
- 为了解海底浮岩气孔充填物对全岩微量元素组成的影响,并获得有效的海底浮岩前处理方法,对冲绳海槽中部的浮岩碎成大于5 cm,1~2 cm及小于5 mm的碎块分别进行前处理,然后通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射光谱(XRD)分析对清洗的效果进行观察对比。结果表明,对大块浮岩直接清洗以及将浮岩碎成厘米级小块后清洗都难以将浮岩气孔内充填的细粒沉积物去除干净,而对浮岩碎成毫米级(<5 mm)颗粒后再清洗可以有效清除浮岩气孔内的充填物。本文所确定的一套有效的海底浮岩前处理方法总结如下:(1)将小于5 mm的浮岩颗粒置于超声波清洗机内用蒸馏水清洗,每隔15 min换一次水,直到清洗样品后的水足够清澈;(2)将样品先后浸入无水乙醇和稀盐酸溶液中,分别去除有机质和次生碳酸盐、铁氧化物;(3)将浮岩样品置于40℃超纯水中浸泡7 d左右,并每天换水,直至向上层清液加硝酸银溶液无白色沉淀出现。XRD分析表明,海底浮岩气孔中充填物的矿物组成包括斜长石、石英等。少量的气孔充填物对浮岩全岩的微量元素配分模式影响不大,但会造成Pb、Sr等元素含量的增加,因此可能会对浮岩全岩的Pb-Sr同位素组成造成干扰。
- 张玉祥曾志刚曾志刚齐海燕殷学博齐海燕李禾
- 关键词：前处理微量元素
- 一种ICP-OES同时测定海洋沉积物中常量元素的方法
- 本发明涉及地球化学分析领域，具体的说是一种ICP-OES同时测定海洋沉积物中常量元素的方法。将样品海洋沉积物加入至防腐高效溶样罐内，再加入氢氧化钠和纯水，在240-280℃的低温条件下，消解12-24小时，形成近似熔融态...
- 殷学博曾志刚陈帅王晓媛张玉祥
- 文献传递
- 海底热液活动的环境与产物被引量：7
- 2020年
- 近23年的调查研究,使我们认识到分布于洋中脊、弧后盆地、岛弧和热点等环境的海底热液活动发育在多种围岩类型之上,包括超基性岩石、基性岩石、中性岩石、酸性岩石和沉积物。海底热液活动经历了岩浆去气作用、流体-岩石/沉积物相互作用和流体-海水混合,获取了岩浆、岩石、海水和沉积物的物质,构成了热液循环,产生了高温、低氧、高或低pH值、富含Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Hg、As等元素以及气体组分(甲烷、氢等)的喷口流体,影响了海水、沉积、岩石和生物环境,形成了热液柱、硫化物、含金属沉积物和蚀变岩石等热液产物,组成了海底热液系统。未来,促进海底热液活动探测技术和热液产物测试方法的发展,对海底热液区的岩石、喷口流体、热液柱、硫化物、含金属沉积物以及热液循环、生物活动的持续观测与研究,无疑将为人类探知海底地质过程及生命活动、保护海底热液环境和合理开发利用海底资源提供有力的工作支撑。
- 曾志刚陈祖兴张玉祥陈祖兴张玉祥齐海燕
- 关键词：热液环境
- 冲绳海槽地质构造对热液活动的控制机理被引量：6
- 2020年
- 海底热液活动一直是当代海洋科学研究的重要前沿领域之一,了解地质构造对海底热液活动的控制作用对于认识热液系统的形成机理及寻找海底硫化物资源具有重要的指示意义。总结了冲绳海槽中部和南部地形与断裂构造、地壳结构、重磁场、热流及岩浆活动等方面的地质构造特征以及海槽热液区分布和热液产物的基本特征。通过比较冲绳海槽与马努斯海盆、马里亚纳海槽、北斐济海盆、劳海盆等基底和扩张阶段不同的弧后盆地构造特征的差异,归纳了冲绳海槽地质构造的特殊性,包括过渡性地壳性质、低扩张程度、高热流值、巨厚沉积层及双峰式火山作用等。冲绳海槽热液活动受到断裂构造、岩浆活动、扩张速率等构造因素的控制,同时受到基岩类型和沉积物盖层等地质条件的影响。海槽中部和南部平行和垂直盆地走向的两组断裂带为流体循环提供了通道,大规模的岩浆活动则为热液系统提供了充足的热量。此外,海槽内广泛分布的酸性火山岩和较厚的沉积盖层与流体相互作用,使得热液产物富含有机质、二氧化碳以及Ag和Au等金属元素。根据冲绳海槽的扩张速率和地质构造特征,推测冲绳海槽仍具有发现新热液区的潜力,其中部和南部两组断裂交汇的部位、轴部火山、受海脊俯冲影响的区域以及靠近岛弧一侧的新火山带是最有潜力的海底热液活动探索远景区。
- 张玉祥曾志刚曾志刚陈帅王晓媛陈祖兴
- 关键词：冲绳海槽热液活动地质构造弧后盆地
- 冲绳海槽西南部火山岩熔体包裹体的均一温度及对岩浆混合的指示意义
- 2021年
- 冲绳海槽西南部流纹岩(R10-H3)和安山岩(R11-H1)中斜长石发育大量玻璃质熔体包裹体,安山岩(R11-H1)斜长石中熔体包裹体的均一温度较高(1050~1200),℃而流纹岩(R10-H3)斜长石中熔体包裹体存在两个明显不同的均一温度峰值段(900~1000,1℃150~1200),℃呈“双峰”式均一温度特征。流纹岩(R10-H3)和安山岩(R11-H1)中斜长石熔体包裹体呈现的均一温度特征与该斜长石的环带结构及An值变化特征一致,表明安山岩(R11-H1)中斜长石主要在高温阶段结晶,而流纹岩(R10-H3)中斜长石经历了两个不同的结晶阶段。结合流纹岩(R10-H3)中斜长石存在明显的环带结构及两种差异较大的An值特征,作者认为熔体包裹体的“双峰”式均一温度特征指示该地区发生了不同期次岩浆的混合作用。岩浆携带早期高温阶段结晶(1150~1200)℃的高An值偏基性斜长石向上运移,注入浅部较低温岩浆中(900~1000),℃发生岩浆混合作用,偏基性的斜长石在进入浅部岩浆房后被重新吸收,形成具有较高均一温度熔体包裹体的核部(高An值),然后继续结晶出具有较低均一温度熔体包裹体的边部(低An值),进一步证实冲绳海槽西南部浅部岩浆房内存在着复杂的岩浆混合作用。
- 李雪丽曾志刚李晓辉陈祖兴李晓辉齐海燕
- 关键词：斜长石熔体包裹体均一温度岩浆混合
- 冲绳海槽海底热液区附近浮岩气孔充填沉积物中热液活动的地球化学记录被引量：5
- 2018年
- 以冲绳海槽伊平屋北热液区附近两个站位(HOBAB2-T3和HOBAB2-T6)的浮岩为研究对象,分别对充填沉积物的浮岩(T3-D、T6-D)和去除沉积物的浮岩(T3-C、T6-C)进行扫描电镜观察、矿物组成和微量元素组成的对比分析。结果表明,浮岩气孔充填的沉积物主要来源于冲绳海槽内碎屑沉积物的混入,其中气孔较小的T3浮岩中充填的沉积物组成主要为伊利石和石英,而气孔较大的T6浮岩中充填的沉积物组成主要为石英和长石,代表了海槽内沉积物的一般矿物组成。邻近热液区的T3浮岩气孔中的沉积物含有异常高含量的Pb(>101μg/g)、Zn(>196μg/g)、Cu(>47μg/g)等金属元素,代表强烈的热液活动信号;距热液区稍远的T6浮岩气孔中沉积物也表现出Pb、Cu等元素含量的异常特征,可能代表较弱的热液活动信号。这说明海底热液区附近的浮岩气孔中充填的沉积物可以记录热液活动的信息,这对寻找浮岩分布区新的热液活动具有重要的指示意义。
- 张玉祥曾志刚曾志刚李禾殷学博李禾齐海燕
- 关键词：浮岩热液活动
- 西太平洋典型弧后盆地的地质构造、岩浆作用与热液活动被引量：11
- 2016年
- 本文研究了西太平洋典型弧后盆地冲绳海槽和马努斯海盆的区域地质背景、岩浆岩、喷口流体、热液柱、沉积物及多金属硫化物。结果表明,冲绳海槽在构造和地球物理特征上南北分异,从北向南地壳厚度减薄,南部重力异常变化大,发育条带状磁异常,中部则具有最高的热流值。马努斯海盆的重力异常变化较小,磁力异常呈东西向展布,海底扩张中心附近出现磁异常条带。马努斯海盆已出现洋壳,冲绳海槽的地壳属于过渡性地壳,在中南部的地堑中可能已出现洋壳。冲绳海槽与马努斯海盆玄武岩的岩浆是由源区地幔部分熔融产生的原始岩浆与板块俯冲组分混合构成。中酸性岩与基性岩具有相同的岩浆物质来源,是玄武质岩浆结晶分异的产物。与马努斯海盆火山岩相比,冲绳海槽火山岩存在不同程度的地壳混染。冲绳海槽的喷口流体为富含金属元素（Mn、Fe、Zn、Pb）的酸性高温（高达320°C）流体,其热液柱中的Zn2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+离子浓度明显高于正常海水。马努斯海盆的热液柱呈现出CH4、Mn、Al、δ3He正异常及pH负异常的特征。与马努斯海盆PACMANUS热液区的喷口流体（220276°C、pH=2.53.5）相比,DESMOS热液区的喷口流体温度（88120°C或120°C以上）相对较低,酸性更强（pH≤2.1）,二者较低的δ34SH2S和δD值表明,岩浆演化过程中有酸性挥发分进入岩浆流体。冲绳海槽与马努斯海盆含金属沉积物的分布及其元素含量特征具有差异,相应地,两个弧后盆地含金属沉积物中的微生物群落也不同。冲绳海槽和马努斯海盆热液区均具富Zn型、Ba-Pb-Zn型、Si-硫化物型和Si-硫化物-硫酸盐型热液产物。与冲绳海槽的多金属硫化物相比,马努斯海盆中多金属硫化物的Pb和Au含量较低。
- 曾志刚张玉祥陈祖兴陈祖兴马瑶王晓媛李晓辉
- 关键词：海底热液活动岩浆作用地质构造弧后盆地
- 岩浆房持续的时间:矿物内元素扩散年代学研究进展及展望被引量：4
- 2020年
- 岩浆房持续的时间尺度对认识岩浆房的稳定性、评估活动火山的活跃程度具有重要意义。扩散计时法将具有元素浓度梯度的矿物作为计时器,由于矿物中的元素扩散再平衡过程符合菲克第二定律,与时间有关,从而可以限定岩浆作用过程的时间尺度,进而指示岩浆房持续的时间。该方法目前已广泛应用于不同火山岩矿物,如橄榄石和辉石Fe-Mg元素扩散、斜长石Mg元素扩散、石英Ti元素扩散以及锆石Li元素扩散等,可以记录持续仅数小时至几百万年的岩浆过程。未来,随着原位分析测试技术的不断发展、与岩浆作用有关的扩散系数的可用性和精度的增加、扩散模型的完善将极大地推动矿物内元素扩散年代学的发展。
- 陈祖兴曾志刚王晓媛王晓媛陈帅殷学博
- 关键词：成分环带
- 西太平洋弧后盆地的热液系统及其岩浆环境研究
- 2021年
- 研究海底热液系统及其岩浆环境,可为了解西太平洋流固界面跨圈层物质与热交换过程,揭示板块俯冲过程的岩浆活动和资源环境效应提供研究支撑。为此,研究了冲绳海槽热液活动的岩浆环境、马努斯海盆的热液柱以及弧后盆地和洋中脊背景下的硫化物与玄武岩的同位素组成,对冲绳海槽热液区附近玄武岩、安山岩、粗安岩、英安岩、流纹岩及其基性岩浆包体进行了岩相学、矿物学以及主量元素、微量元素和同位素组成分析,对马努斯海盆PACMANUS和Desmos热液区的热液柱及海水进行了测量,在海底热液区岩浆混合过程及时间尺度、透视冲绳海槽深部岩浆房及岩浆演化过程和岩浆对热液系统物质贡献研究方面获新进展,揭示了俯冲蛇纹岩对琉球构造带南部岩浆活动的影响,论证了熔体包裹体对弧后盆地岩浆演化的指示,获得了冲绳海槽玄武质岩浆来源新证据,揭示了弧后盆地与洋中脊硫化物和玄武岩中铁、铜、锌的来源及其同位素在硫化物形成和岩浆活动过程中的分馏情况,明确了热液柱的物理、化学空间结构与物质组成特征,以及热液柱的扩散受深度和底流流速的影响,且热液柱扩散过程中溶解铁浓度异常比溶解锰的维持时间更长。未来,发展非传统稳定同位素和挥发份测试技术,进一步了解西太平洋板块俯冲环境下热液活动与岩浆作用的关系,将有助于海底热液系统及其成矿过程研究获得新进展。
- 曾志刚张玉祥张玉祥李晓辉齐海燕陈祖兴陈帅齐海燕
- 关键词：岩浆作用深海弧后盆地西太平洋
