海底大型多金属硫化物矿体内的流体过程-海洋学报.PDFVIP

第 卷 第 期 海 洋 学 报 ， ３３ ４ Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．４ 　　 　　 　　 　 年 月 ＡＣＴＡＯＣＥＡＮＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡ ２０１１ ７ Ｊｕｌ２０１１ ｙ 海底大型多金属硫化物矿体内的流体过程 １ ２ １ ２ 李怀明 ，翟世奎 ，陶春辉 ，于增慧 （ 国家海洋局 第二海洋研究所 海底科学重点实验室，浙江 杭州 ； 中国海洋大学 海洋地球科学学院 海 １． ３１００１２２． 底科学与探测技术教育部重点实验室，山东 青岛， ） ２６６１００ 摘要：海底多金属硫化物矿体内热场和流场分布控制着多金属硫化物矿体的形成过程和成矿机制。 在大洋钻探计划（ ）和已有模拟实验研究的基础上，构建了一个具有三层结构的非均质海底多 ＯＤＰ 金属硫化物矿体模型，并利用地下热水系统体系模拟软件（ ）模拟了不同渗透率情况 Ｈ ｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｙ 下多金属硫化物矿体内部热场和流场的形态特征。模拟结果表明：（）在均质海底硫化物矿体内随 １ 着瑞利数的增加，流体对流加强，运移速度加快，矿体温度降低；（）多金属硫化物矿体的分层和介 ２ 质的不均一性是控制矿体内的温度场结构、流体运移模式的重要因素，在很大程度上影响着矿体内 部海水与热液流体的混合、矿物的沉淀／溶解等；（）在大型多金属硫化物矿体区，热液流体的集中 ３ 喷溢（“黑烟囱”）主要分布在矿体内部热源位置的上方，介质渗透率分布特征是影响烟囱区位置的 重要因素。 关键词：海底热液活动；大型多金属硫化物矿体；热场与流场；数值模拟 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） Ｐ７３６．４ Ａ ０２５３４１９３２０１１０４０１１１１０ 　　 金属硫化物矿体形成过程和成矿模式的重要方法。 １ 引言 　 ［］ ２ Ｄｉｃｋｓｏｎ等 建立了一个二维均质的多孔介质模 现代海底热液活动普遍发育在大洋中脊、弧后 型，该模型高度为 １０ｍ，长度为 ４０ｍ，并利用有限 盆地的板块增生带、板内火山和转换断层等多种地 元方法研究了不同瑞利数（