西南太平洋劳盆地东北部火山岛弧热液区羽流中Zn形态分布特征

作     者：宋江 王文朋 王虎 SONG Jiang;WANG Wenpeng;WANG Hu

作者机构：同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 

出 版 物：《海洋地质与第四纪地质》 (Marine Geology & Quaternary Geology)

年 卷 期：2025年第45卷第1期

页      面：122-135页

核心收录：

学科分类：070704[理学-海洋地质] 0709[理学-地质学] 07[理学] 0707[理学-海洋科学] 

基　　金：国家重点研发计划“深海勇士号能力提升及科学应用”(2022YFC2805504) 国家自然科学基金项目“西太平洋劳盆地火山岛弧热液羽流区铜同位素组成及其演化”(42376066) 

主　　题：Zn形态 热液羽流 火山岛弧 劳盆地 

摘      要：海底热液流体富含多种金属元素,可能是海洋中金属元素的重要来源之一。对西南太平洋劳盆地东北部火山岛弧两种不同类型热液系统(水岩反应形成的高温热液系统和受岩浆挥发份影响的低温热液系统)羽流中Zn元素的形态进行了分析,包括颗粒态(pZn)、溶解态(dZn)和胶体态Zn(cZn)。结果表明由于水岩反应形成的高温热液流体中H2S浓度较高,导致热液羽流中含有较高浓度的pZn,其最高浓度可达16.9 nM,受岩浆挥发份影响的低温热液流体中H2S浓度较低,羽流中pZn浓度亦相对较低,但仍然高于背景海水,即使在扩散至距West Mata海山喷口5千米以外的羽流中,pZn浓度仍然可达3.1 nM,表明热液喷发的pZn并没有快速沉淀,而是可以随羽流在海洋中扩散,海底热液系统可能是海洋中pZn的重要来源。羽流中dZn的分析结果表明,两种不同类型的热液区羽流中dZn浓度并无显著差别,且由于热液的输入导致部分羽流样品中dZn浓度高于背景海水,同时由于颗粒态铁的吸附作用,亦导致部分羽流样品中dZn浓度低于背景海水,因此热液羽流可能是海洋中dZn的源或汇。扫描电镜和能谱分析结果表明火山喷发可能是羽流中cZn的重要来源。