西南印度洋脊“龙旂”热液区微地震活动研究

The Southwest Indian Ridge(SWIR) is a typical ultra-slow spreading ridge. These years, numerous active hydrothermal fields were discovered at the well-known magma-poor ridge and gradually became hotspots. However, the mechanism of the hydrothermal circulation beneath the fields is not clear.Early research results have revealed that tectonic processes may provide pathway for the hydrothermal circulation. The objective of the proposal will focus primarily on the Dragon Flag active hydrothermal field at SWIR. Ocean bottom seismometers were deployed around the field to observe the microseismicity of the region. Other geophysical and geological data will be combined to delineate the pathway of the hydrothermal circulation at ultra-slow spreading ridge. The proposal aims at revealing the relationship between pathways of hydrothermal circulation and magmatic process and tectonic processes. We are trying to establish a model of hydrothermal field circulation at SWIR. The proposal will help to deepen understanding of medium,deep structure of ultra-slow spreading mid-ocean ridge and the hydrothermal circulation systems. Model of hydrothermal mineralization will be improved. Besides, technical support will be provided to China’s exploration of seafloor polymetallic sulfide at SWIR.

西南印度洋脊是典型的超慢速扩张洋脊，近年来在这一原本被认为岩浆贫瘠的脊区发现了大量活动热液区，并已成为研究的热点之一，然而其底部热液循环的机理目前尚未明确。前期的研究结果表明，活动热液区底部的构造运动可能为热液循环提供了通道。本项目拟以西南印度洋脊“龙旂”活动热液区为研究对象，通过对该热液区微地震活动的研究，结合其他地球物理和地质资料，勾画出超慢速扩张洋脊热液循环的通道，揭示热液循环通道与岩浆活动和构造运动之间的关系，并尝试建立超慢速扩张洋脊热液循环的模型。该研究将有助于深化对超慢速扩张洋中脊中深部结构和热液循环系统的了解，完善超慢速扩张脊热液成矿理论模型，此外还能够为我国在西南印度洋进行海底热液型多金属硫化物勘探工作提供重要的技术支撑。

开展“龙旂”热液区的微地震活动性研究，对理解超慢速扩张洋中脊中深部结构和热液循环系统，完善该类型洋中脊扩张的地球动力学机制有重要的意义。本课题利用中国大洋30航次的单台站天然地震数据和大洋34航次及40航次的多台站天然地震数据，开展超慢扩张洋脊“龙旂”活动热液区海底微地震的精确空间定位，为认识热液区的岩浆活动和构造运动之间的关系提供关键信息。课题至今建立了适用于洋中脊的微地震数据处理的方法和技术，完成了单台站和多台站数据的微地震定位工作，获得了“龙旂”热液区海底微地震活动的空间分布信息。研究结果揭示该区域海底火山微地震是源自沿轴洋脊裂谷，并且在同一区域出现多个微地震群，表明洋脊裂谷是活动频繁的区域，微地震活动在空间上的密集分布还表明沿轴洋脊裂谷存在着岩浆活动，存在着显著的岩浆交换和构造活动；微地震活动的空间分布显示多数地震的震源都集中在两个地震簇之中，我们认为这些簇与热液区的多期拆离断层系统有关联，通过震中也能够很清晰的勾画出了海底拆离断层的几何形态；我们还认为最大震源深度对海底深部热源有一定的约束作用，并推测“龙旂”热液区的热源可能在拆离断层根部13公里以下的位置。