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科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)弧后深海熱液系統(tǒng)存在堿性黑煙囪
[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2023-5-23] [發(fā)布人:網(wǎng)站管理員2] [閱讀次數(shù):] [返回]
科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)弧后深海熱液系統(tǒng)存在堿性黑煙囪
作者:廖洋 王敏 來源:中國科學(xué)報
山東拓普生物工程有限公司 http://www.jinhuabanruo.cn
近日,記者從中國科學(xué)院海洋研究所獲悉,基于自主研制的深海原位拉曼光譜探測系統(tǒng),該所科學(xué)家構(gòu)建了高溫?zé)嵋毫黧w原位pH的測量方法,并將其應(yīng)用到對弧后熱液系統(tǒng)的原位探測研究中,繼而發(fā)現(xiàn)受沉積物影響的高堿度熱液流體的原位pH可為堿性。相關(guān)成果被國際地學(xué)期刊《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)報道。
激光拉曼光譜系統(tǒng)原位探測深海熱液區(qū)黑煙囪
據(jù)了解,堿性熱液系統(tǒng)被認為是地球生命起源的理想場所,因為堿性熱液環(huán)境可以為地球早期生命的形成提供理想的離子梯度條件。但是,目前堿性熱液噴口僅發(fā)現(xiàn)于大西洋的Lost City熱液區(qū)的白煙囪,在全球廣泛分布的黑煙囪區(qū)域是否也存在堿性熱液噴口呢?要解答這一疑問,必須準(zhǔn)確獲取熱液pH值,但傳統(tǒng)測量方式很難滿足這一需求,因為先取樣后實驗分析的測量方式不可避免流體溫度變化、礦物沉淀和電離平衡的改變,影響熱液流體的pH。
針對這一問題,中國科學(xué)院海洋研究所與北京科技大學(xué)開展合作,基于深海極端環(huán)境模擬平臺開展了H2S-HS-電離平衡體系的定量分析研究,分別建立了H2S、HS-在高溫高壓條件下的拉曼定量分析模型和熱液原位pH反演模型。研究團隊以典型弧后熱液系統(tǒng)為研究靶區(qū),利用“發(fā)現(xiàn)”號ROV搭載深海原位拉曼光譜探測系統(tǒng)開展了原位探測,成功獲取到深海黑煙囪熱液流體的H2S、HS-原位濃度和pH。
研究團隊首次發(fā)現(xiàn)高溫噴口的原位pH值可達6.3,已超過中性流體在該噴口溫度壓力下的pH值(5.6),呈現(xiàn)弱堿性特征,并且原位pH值比在常溫下測量的結(jié)果高約1.5。
該研究證實了堿性熱液噴口不僅存在于Lost City這種受蛇紋石化反應(yīng)控制的熱液區(qū)域,還可能在靠近大陸邊緣的受沉積物顯著影響的熱液區(qū)域普遍存在。
中國科學(xué)院海洋研究所博士李連福為文章第一作者,研究員張鑫為文章通訊作者。研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項等項目聯(lián)合資助,以及“科學(xué)”號、“發(fā)現(xiàn)”號ROV運維團隊的支持。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1029/2023GL103195
(本文內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)可后臺聯(lián)系刪除。)
作者:廖洋 王敏 來源:中國科學(xué)報
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近日,記者從中國科學(xué)院海洋研究所獲悉,基于自主研制的深海原位拉曼光譜探測系統(tǒng),該所科學(xué)家構(gòu)建了高溫?zé)嵋毫黧w原位pH的測量方法,并將其應(yīng)用到對弧后熱液系統(tǒng)的原位探測研究中,繼而發(fā)現(xiàn)受沉積物影響的高堿度熱液流體的原位pH可為堿性。相關(guān)成果被國際地學(xué)期刊《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)報道。
激光拉曼光譜系統(tǒng)原位探測深海熱液區(qū)黑煙囪
據(jù)了解,堿性熱液系統(tǒng)被認為是地球生命起源的理想場所,因為堿性熱液環(huán)境可以為地球早期生命的形成提供理想的離子梯度條件。但是,目前堿性熱液噴口僅發(fā)現(xiàn)于大西洋的Lost City熱液區(qū)的白煙囪,在全球廣泛分布的黑煙囪區(qū)域是否也存在堿性熱液噴口呢?要解答這一疑問,必須準(zhǔn)確獲取熱液pH值,但傳統(tǒng)測量方式很難滿足這一需求,因為先取樣后實驗分析的測量方式不可避免流體溫度變化、礦物沉淀和電離平衡的改變,影響熱液流體的pH。
針對這一問題,中國科學(xué)院海洋研究所與北京科技大學(xué)開展合作,基于深海極端環(huán)境模擬平臺開展了H2S-HS-電離平衡體系的定量分析研究,分別建立了H2S、HS-在高溫高壓條件下的拉曼定量分析模型和熱液原位pH反演模型。研究團隊以典型弧后熱液系統(tǒng)為研究靶區(qū),利用“發(fā)現(xiàn)”號ROV搭載深海原位拉曼光譜探測系統(tǒng)開展了原位探測,成功獲取到深海黑煙囪熱液流體的H2S、HS-原位濃度和pH。
研究團隊首次發(fā)現(xiàn)高溫噴口的原位pH值可達6.3,已超過中性流體在該噴口溫度壓力下的pH值(5.6),呈現(xiàn)弱堿性特征,并且原位pH值比在常溫下測量的結(jié)果高約1.5。
該研究證實了堿性熱液噴口不僅存在于Lost City這種受蛇紋石化反應(yīng)控制的熱液區(qū)域,還可能在靠近大陸邊緣的受沉積物顯著影響的熱液區(qū)域普遍存在。
中國科學(xué)院海洋研究所博士李連福為文章第一作者,研究員張鑫為文章通訊作者。研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項等項目聯(lián)合資助,以及“科學(xué)”號、“發(fā)現(xiàn)”號ROV運維團隊的支持。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1029/2023GL103195
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