武 力, 曾志刚, 殷学博, 王晓媛, 陈 帅

(1. 中国科学院 海洋研究所 海洋地质与环境重点实验室, 山东 青岛 266071; 2. 中国科学院 研究生院, 北京 100039)

东太平洋海隆(EPR) 13°N附近含金属沉积物孔隙率研究

武 力1,2, 曾志刚1, 殷学博1, 王晓媛1, 陈 帅1,2

(1. 中国科学院 海洋研究所 海洋地质与环境重点实验室, 山东 青岛 266071; 2. 中国科学院 研究生院, 北京 100039)

研究了采自东太平洋海隆13°N(EPR 13°N)的一个热液成因含金属箱式沉积物岩心E272的孔隙率变化特征。样品孔隙率在70.0%～85.2 %之间, 顶部层位比底部层位高14 %左右。孔隙率随深度增加而指数式单调递减, 平均递减梯度约为-0.31%/cm。该岩心上部层位呈红棕色, 下部层位呈黄绿色, 表明该岩心经历了显著的早期化学成岩作用。前人关于该岩心的元素地球化学, 粒度和年代学数据, 共同证明该岩心孔隙率随深度变化特征受稳态压缩过程控制。其孔隙率随深度的变化关系符合稳态压缩模型的经验拟合公式。E272顶部沉积物-水界面处溶解物质与海水的交换以离子扩散机制为主, 而岩芯内部溶解物质的迁移则可能主要受自下而上的孔隙水流动机制控制, 这与岩芯中活动元素含量上部高,下部低的分布模式一致。该研究对将来进一步讨论 E272岩心在早期成岩作用中的化学过程具有指导意义。

成岩作用; 含金属沉积物; 孔隙率; 稳态压缩模型; EPR 13°N

含金属沉积物是形成于海底的非固结沉积物,以富Fe, Mn及多种其他金属和微量元素, 贫Al, Ti为重要特征[1]。含金属沉积物广泛分布于洋中脊两侧的低洼地区, 它主要是由来自洋中脊热液活动的 Fe-,Mn-氧化物/氢氧化物与风尘碎屑, 生物钙质和/或硅质, 以及火山物质等共同沉积于海底而形成[2-3]。……