一直以來，海底熱液產(chǎn)物形成過程中的物質(zhì)來源和流體條件問題存在爭議，缺少對熱液產(chǎn)物中礦物組合與元素之間關(guān)系的了解，不清楚海水對熱液產(chǎn)物的后期改造情況，嚴重制約了對海底熱液產(chǎn)物形成機理和資源潛力的認識。
中科院海洋所曾志剛研究員主持的國家自然科學基金重點項目“東太平洋海隆13 N附近熱液產(chǎn)物的化學組成變化及其控制因素研究”（編號：40830849），以東太平洋海隆13 N等地的熱液產(chǎn)物（熱液硫化物、熱液煙囪體、熱液氧化物、熱液蝕變巖石等）為主要研究對象，進行了結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組合和化學組成等方面的研究，闡明了熱液產(chǎn)物形成過程中溫度條件、熱液-海水混合程度以及熱液產(chǎn)物形成后的海底風化作用等對熱液產(chǎn)物化學組成變化的影響情況，重點揭示了海水作用對熱液產(chǎn)物化學組成的改造特點，為海底熱液多金屬硫化物的資源評價、開發(fā)和利用等工作提供了研究基礎(chǔ)，有助于深化對熱液系統(tǒng)形成演化和海底熱液成礦作用的認識。
東太平洋海隆下部地幔中存在不同來源深度和熔融程度的巖漿混合作用，Ra的過剩值與巖漿組成的多樣性有關(guān)，
Ra過剩受由巖漿密度主導的巖漿過程控制
該項目研究表明，東太平洋海隆13 N附近的海底枕狀玄武巖表面經(jīng)歷了廣泛的高溫熱液蝕變，其下部地幔中存在不同來源深度和熔融程度的巖漿混合作用。該區(qū)附近的沉積物巖芯所記錄的信息顯示，海底熱液活動程度逐步加強且在近期保持穩(wěn)定。東太平洋海隆13 N附近熱液硫化物主要由黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、纖鋅礦、黃銅礦和等軸古巴礦組成，屬于富Zn熱液硫化物，具有相對高Au含量，低Co、Ni、Sr、Cs、Ba、Bi和U含量的特點。從低溫礦物組合到高溫礦物組合，熱液硫化物中的分散和稀有元素含量在空間上的分布發(fā)生了相應的變化。熱液硫化物中Cd、Cs和P等元素含量的變化分別受鋅、鐵和銅硫化物的控制。海底風化作用使得該區(qū)熱液硫化物中含次生氧化礦物的紅褐色硫化物氧化層中V、Mn和REE等元素相對富集。東太平洋海隆13 N附近熱液硫化物中的S和Pb，均主要來自上部洋殼巖石-玄武巖。從高溫到低溫，海水對熱液產(chǎn)物形成過程中的元素和硫、鉛同位素組成的影響逐漸增加，致使東太平洋海隆13 N熱液硫化物中Fe含量和 34S值逐漸增加，Zn含量和鉛同位素比值逐漸減小。該項目還先后提出了海底熱液地質(zhì)學的構(gòu)架，總結(jié)了海底熱液活動及其成礦的分布與環(huán)境，研究了熱液硫化物中微量元素的測定方法，探討了自然硫煙囪體、硫磺球、Fe-Si-Mn氧羥化物熱液產(chǎn)物的形成機制。
該項目已出版專著1部，發(fā)表研究論文28篇（其中SCI論文15篇，核心期刊論文13篇）,授權(quán)實用新型專利1項。
