翟世奎，现任中国科学院海洋研究所研究员。山东聊城人，1958年1月生。毕业于青岛海洋大学（原山东海洋学院海洋地质系）。1984年在中国科院海洋研究所获硕士学位，1988年获博士学位。主要从事海洋沉积学、海底岩石学、海洋地球化学研究。1990～1991年在英国剑桥大学地球科学系完成博士后研究项目。近几年来，在国内外学术刊物上发表论文20多篇，作为主要作者参加编写的研究专著获中科院科技进步一等奖，1993年获得中国科学院优秀青年科学家奖，并获青岛市“十佳科技青年”荣誉称号。

    近十几年的地质科学可以说是迈入“海洋时代”。从过去的深海钻探（DSDP），发展到目前仍在进行的大洋钻探计划（ODP），都是在企图更多地了解大洋底及地球更深部的物质组成、内部结构以及它们的演化，以期推动地质科学的发展和指导地球上矿产资源的寻找和开发。在一系列重大的国际地球科学会议上，许多权威的科学家认为地球科学的“海洋时代”仍将延至21世纪。丰富的海底矿产资源将为人类所利用，重大的地质理论的验证以及许多全球地质事件的查明也将在海洋。由于岩浆来自地下深部，携带有最直接也是最可靠的地球深部的信息，因此在大洋钻探长期规划（1989～2002年）中对未来制订了16项钻探目标，归并为四个大的专题，其中三个专题涉及到对海底及地下深部火成岩岩石样品的研究。

    由于海底岩石学的研究首先要解决海底岩石的采样问题，特别是地下深部（下地壳与上地幔）岩石样品的钻取需要先进的钻探设备与技术，这在我国尚难以实现。所以，我们目前主要是系统地研究、跟踪深海钻探业已取得的成果，通过国际合作，参与一些大规模的综合性海洋地质调查，在“参与”中使我国的海底岩石学研究得以发展，并力争在某些领域有所突破，占居先进甚至领先的地位。同时，我们利用国内现有的基础和条件，加强了对中国毗邻海区和深海、半深海盆地内岩浆活动的研究。研究汇聚型板块边缘和弧后扩张型盆地内的岩浆作用机制及其成因，在这方面，我国毗邻西太平洋边缘一系列的边缘海，具有得天独厚的条件。

    翟世奎于1982年来中国科学院海洋研究所后，多次参加了海上实地调查，尤其是两次亲临冲绳海槽组织了对海底沉积物及岩石的采样调查。1993年6月和1994年3月又两次组织了对冲绳海槽海底热液活动区的调查，不仅取到了热液沉积物样品，还取回了大量的岩石样品，特别是所采到的热液活动区的玄武岩样品尤为珍贵。

    冲绳海槽，东以琉球岛弧为界，西边是东海大陆架外缘坡折，南起中国台湾岛北部，北至日本西南岸外，其轴线呈北北东—南南西方向延伸，并微向太平洋凸出的弓形分布，与琉球岛弧和琉球海沟共同构成了一个完整的沟—弧—盆体系，同时又是一个目前正在扩张的典型的弧后盆地。因此，它吸引了国内外许多海洋地质学家的关注。目前，多数人认为冲绳海槽是弧后扩张形成的年轻的弧后盆地，其生成时代只不过数百万年左右。但是，冲绳海槽不同于其它典型的弧后扩张形盆地，因其内最广泛分布的火山岩不是基性的玄武岩类而是酸性的浮岩。关于冲绳海槽的成因及其发展演化也一直是一个悬而未决的问题。通过对冲绳海槽海底岩石学的研究，探讨冲绳海槽火山物质的分布、岩浆活动的性质和物质来源、地下深部结构和物质组成，以及岩浆活动与地质构造的关系，从而探讨冲绳海槽的成因及其发展演化，这在本世纪80年代初尚属未开垦的“处女地”。

    通过岩石样品的细致观察与研究，翟世奎发现在冲绳海槽存在有酸性浮岩、碱性粗面岩和玄武岩三种性质截然不同的火成岩。灰白色的酸性浮岩疏松易碎，在冲绳海槽分布最为广泛，但主要集中分布于冲绳海槽北纬26°以北的海槽区，呈不连续的链状分布，与位于冲绳海槽中部偏东的吐噶喇火山列相吻合，证明这些火山物质来自这些火山岛屿或海底火山。在柱状岩芯中灰白色浮岩及其相应的火山玻璃成明显的层状分布，迄今已发现有近10次的火山喷发活动，又可将其归并为三个大的火山喷发旋回。黑色的碱性粗面岩浮岩只见于海槽区的个别站位，在岩芯中偶有发现，但不成层，大多数样品呈浑圆状砾石，与棱角尖锐、没有或只有轻度磨圆的灰白色浮岩形成鲜明的对照。从而指出黑色浮岩是经过了长途搬运后沉积的，可能来源于东海大陆架或琉球岛弧。玄武岩目前仅见于冲绳海槽海底热液活动区。

    在对浮岩斑晶矿物的研究中，翟世奎发现在灰白色浮岩中存在着两种性质不同的矿物组合：橄榄石、富镁的斜方辉石和单斜辉石、磁铁矿以及基性斜长石（ An=50～89％）是典型的基性岩的矿物组合；而中、酸性斜长石、石英、黑云母则是酸性岩中的常见矿物。两种矿物组合共生是不符合岩浆在正常的平衡条件下所形成的矿物组合规律的。灰白色浮岩的SiO2含量高达70％以上，在这种SiO2过饱和的体系中是不会形成橄榄石等基性矿物的。他从而提出在岩浆喷出海底之前或喷发过程中，发生了非平衡体系的混合作用，使早期结晶并不沉到岩浆房底部的橄榄石、基性斜长石、斑晶磁铁矿以及部分辉石又混入了经过充分分异的酸性岩浆中，在被新的“介质”同化之前被裹挟而带出地表。对此，翟世奎给出了创新的解释：这种混合作用是由于岩浆通道的突发性张裂，导致压力的突然释放，进而产生的上吸力所造成的。1986年，翟世奎发表了他的富有开拓性的研究成果——“冲绳海槽浮岩的分布及其斑晶矿物学特征”（《海洋与湖沼》，1986，17（6）：P504～512），并首次提出了冲绳海槽灰白色浮岩岩浆是由来自地慢的拉斑玄武质岩浆经过充分结晶分异作用而形成的流纹英安质岩浆的新观点，并进一步指出，在岩浆喷出海底之前曾发生过非平衡体系的混合作用，包括地壳物质混染的可能性。该论文获《海洋与湖沼》学报优秀论文一等奖（1986），并被广泛引用。

    在对浮岩斑晶矿物学作了详细的研究之后，他利用钛铁氧化物地质温度计、辉石地质温度计以及斜长石地质温度计计算了斑晶矿物的形成温度、岩浆的氧逸度等重要参数。同时，根据岩浆中SiO2活度随P，T的变化，估算了浮岩中基性矿物结晶的总压力，从而指出冲绳海槽的浮岩岩浆来源于地幔，并经历了充分的结晶分异作用。浮岩中的基性斑晶矿物组合代表了岩浆作用最早期的结晶相。该研究成果论文发表后立即被美国《Cambridge Scientific Abstracts》转摘。

    翟世奎把对岩浆岩的研究成果与冲绳海槽的地质构造背景紧密联系起来，依据岩石学数据计算出冲绳海槽现代的地壳厚度在19～23km之内，这与根据地球物理资料计算的结果（15～28km，平均20km）基本吻合。他还根据柱状岩芯中各层浮岩所对应的地壳厚度所发生的变化指出，冲绳海槽的地壳厚度正在逐渐变薄，由目前的过渡型地壳向大洋型地壳转变，岩浆活动将由目前的以酸性岩浆喷发为主向基性岩浆活动转变。这一结论不仅有力的证明了冲绳海槽的弧后扩张成因，而且预测了冲绳海槽未来的发展演化。

    在1991年，翟世奎成功地用铀系不平衡法测出了冲绳海槽柱状岩芯中各浮岩层的形成时代，并验证了他的推断，证明岩浆活动的三个旋回分别对应于晚更新世中期、晚更新世晚期和全新世早期，发现了大约为3万年的岩浆喷发旋回间歇期。利用Rb, Sr, O等元素的同位素进一步论证了岩浆的物质来源、结晶演化过程以及地壳物质混染的程度，从而将冲绳海槽浮岩的研究推到了一个新的高度。他的论文“Isotopic Characteristics and Age dating of the Pumicein the Okinawa Trough”被“第六届欧洲共同体地质科学大会”选中做了大会发言，并因此获得参加会议的全额资助。论文被TERRA（1991，第3卷第1期）刊摘，全文发表于《中国科学》（B辑）第23卷第3期（1993）。

    在详细地研究了冲绳海槽浮岩的矿物学、岩石化学和同位素地质学的基础上，他结合对冲绳海槽地下热结构的计算和岩石物理化学相图，首次提出了冲绳海槽岩浆活动的综合模式，该模式把冲绳海槽、琉球岛弧和琉球海沟作为一个整体，全面系统地论述了弧后扩张的成因及其伴生的岩浆作用过程。尤其是他提出的“双层岩浆房”概念丰富和发展了弧后扩张理论。

    在大洋中脊，与岩浆活动相伴生的是海底热液喷溢活动及其导致的热液成矿作用。在最近短短的20年内，对海底热液活动及其成矿作用的研究已发展成为当前国际地球科学中最为活跃的研究领域之一。这是因为热液流体与大洋沉积物和大洋玄武岩之间的相互作用是影响化学元素全球循环的重要因素，特别是大洋地壳的热液蚀变作用所引起的物质输运导致了与陆上风化及河流搬运作用相似的化学通量；现代海底热液活动实际上是全球性的多金属成矿作用，导致了类似于陆上具有经济价值的金属矿床的堆积；热液成因多金属硫化物矿床是继大洋锰结核之后所发现的又一具有开发远景的海底矿产资源。另外，研究热液流体的化学成分可以用来判断地下深处所发生的化学反应，进一步阐明温压条件超出我们取样能力范围的地质作用过程。因此，现代海底热液活动及其成矿作用的研究是一多学科交叉的、新的研究领域，是当代地球化学、矿床学及海洋地质学等学科共同面临的重大使命。

    国际上针对海底热液活动的调查已有近百次，主要涉及美国、俄罗斯、英国、德国和日本等。研究工作主要集中于六个方面：①海底热液活动及热液沉积金属硫化物的分布；②热液成矿作用；③热液活动对大洋热通量及海水化学成分的影响；④热液活动模式及沉积成矿的机理；⑤实验室模拟实验；⑥海底热液喷口附近生物群落的发生与进化等。此外，还有与陆上古代海底热液成因金属矿床的对比研究、热液活动构造背景研究以及调查研究的高新技术发展等。

    早在80年代初，我国许多著名的矿床学家和沉积学家就呼吁重视对海底热液沉积型矿床的研究。1988年中一西德合作So—57航次对马里亚纳海槽区热液硫化物的分布情况和形成机理进行了调查，并出版了专著《马里亚纳海槽海底热液烟囱和菲律宾海沉积物》；在1988年9月～1989年1月，在中、苏合作对东太平洋海隆调查期间也采到了热液沉积物样品；1992年6月和1994年3月翟世奎在中国科学院海洋研究所两次组队对冲绳海槽热液活动区进行调查采样，所采水样、表层沉积物和柱状岩芯样品的初步分析结果表明，冲绳海槽的海底热液活动对该区的海水化学成分和底质沉积物均有不容忽视的贡献，并且正在形成一些富Cu、Zn、Fe、Mn和Hg的沉积物。

    1990年8月翟世奎应邀去英国剑桥大学做博士后研究，研究课题为“大西洋中脊现代海底热液活动及其成矿作用机制”，开展了又一崭新的研究领域。在对用大洋深潜器深潜所采得的热液样品的研究中，发现并证实了87Sr／86Sr比值可作为热液与海水混合后的最好示踪指标，并以此为根据设计了热液喷出海底后的扩散模式及其对大洋水化学成分的影响。传统说法认为海底“黑色烟囱”与“白色烟囱”之间的差异是由于热液活动区地下地层和沉积物的不同，以及热液温度的不同所致。通过对大量现场测量资料和Sr、S等元素同位素资料的对比研究，他提出这种系统性差异与地下岩浆房的深度和岩浆后期热液的加入有关的新观点。当这一观点在1992年4月在伦敦召开的“大洋钻探成果交流会”上提出时，“气候变化、沉积学和海洋学”分会的主席，英国的Rob Kidd教授给予高度的评价，并指出海底热液循环理论有待于改进。

    在最近两年，翟世奎又对冲绳海槽热液活动区的玄武岩进行了深入细致的研究，发现并证明了冲绳海槽的玄武岩在岩性上属大洋中脊型拉斑玄武岩。这一发现具有十分重要的基础理论意义和应用价值，因为不但首次从岩石学角度有力地证明了冲绳海槽是现代的扩张中心，并且为东海大陆架的划分提供了最具有说服力的证据。

    在1985年，翟世奎同陈丽蓉研究员、申顺喜副研究员合作申请到国家基金课题“冲绳海槽火山活动与火山沉积作用的研究”，他全面负责和承担课题中岩石学方面的研究工作。1988年圆满地完成了该课题的研究任务，先后发表了五篇学报级的学术论文，同时获得博士学位。1990年翟世奎又把研究工作拓展到大洋底岩石学的研究，同高良研究员合作申请到国家基金课题“东太平洋海岭（0～21°N）的地壳组成与热液活动”。在1990～1991年他在英国做博士后研究期间，认识到海底热液活动的研究这一国际上的研究热点的重要性和长远意义，而这一新领域在我国尚属刚刚起步。为了早日在我国开展这一新的研究课题，他在英期间便向国家自然科学基金委员会提出申请，申请了国家基金课题“现代海底热水沉积成矿作用的研究”，该课题已于1992年获批准。回国后，翟世奎参加了国家“八五”科技攻关课题——“中国陆架海若干敏感区的调查研究”的论证，并成为该项目执行的专题负责人。与此同时，还参加了由中国科学院和山东省计划委员会共同主持的国家“八五”重点科技攻关项目——“海水入侵防止试验研究”，具体负责“影响海水入侵机理、动态和发展趋势的研究”。自1992年起，他还先后自己独立申请到中国科学院、国家自然科学基金委员会等各种基金课题共5项。

    翟世奎正以他全身心的精力投入对海底岩石学和现代海底热液活动的研究。他是这两个正在崛起的新研究领域的年轻学术带头人。在他的周围已聚集了一个充满活力的青年科学家小组，密切注视着国际研究动向，寻求着新的突破点。在1993年底，他创建了中国科学院“现代海底热液活动研究青年实验室”及相应的“青年科学家研究小组”，他和他的合作者们正在辛勤的耕耘着。