海底黑烟囱.pptx

海洋地质学之
海底黑烟囱的介绍
演讲者:XXX
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Contents
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简要概述
分布概况
形成机制
科学意义
首次发现
第一章简要概述
由来
是指海底富含硫化物的高温热液活动区,因热液喷出时形似“黑烟”而得名。
定义
喷溢海底热泉的出口,由于物理和化学条件的改变,含有多种金属元素的矿物在海底沉淀下来,尤其是喷溢口的周围连续沉淀,不断加高,形成的一种烟囱状的地貌。
第二章首次发现
海底黑烟囱的发现
1977年,
美洋洋隆约的加拉帕格斯裂谷
数十个喷着黑色和白色烟雾的丘状体
富含硫化物的热液从直径约15 cm的烟囱中喷出
这是首次发现的海底黑烟囱
阿尔文号
Alvin
第三章分布概况
截至2003年, 全世界发现了140 余处黑烟囱硫化物分布区主要分布在:
离散型板块边缘( 洋中脊)
弧前、岛弧、弧后盆地环境
板内火山中心
陆地上的深水湖泊
第三章分布概况
第四章形成机制
新生洋壳温度较高,海水沿新生洋壳冷却或扩展形成的裂隙向下渗透
在地壳深部岩浆房附近加热升温后,淋滤并溶解硫和多种金属元素(铜、锌、铁、金) ,又沿着其他裂隙对流上升并喷发到海底
利用矿液(200~400℃)与周围海水(2℃)成分及温度的巨大差异,热液快速沉淀,形成粒度细小的硫化物和硫酸盐,表现为形成浓密的黑烟或白烟
最后沉淀堆积成硫化物和硫酸盐组成的硫化物丘体、黑烟囱
海水及相关金属元素在大洋地壳内的水—热循环
第四章形成机制
第四章形成机制
需要具备的条件:
合适的构造环境
具备浅层次的下伏岩浆侵入体热源或较高的地热梯度地表形成伸展洼地,以保存硫化物堆积
沿一定的通道集中地快速喷发
可以保证不发生渗流
快速沉积埋藏或致密盖层
可以保持流体聚集成矿,以及不被氧化破坏
第五章科学意义
海底黑烟囱的海洋温差发电
传统的海洋温差发电系统
以海洋表层25℃的温水为热源,以600~1000m深处2~5℃的海洋冷水为冷源
循环系统尺寸和功耗过大,热效率低
海底黑烟囱的海洋温差发电
海底黑烟囱出口处热流温度为200~400℃,形成了温度为0~400℃,高100~300 m的温度渐变梯度流场
可以减小循环系统的尺寸和功耗,有效提高热力循环效率
对海洋温差发电系统是十分有利