IODP 349航次的U1431站位和U1433站位分别在南海的东部次海盆和西南次海盆残留扩张脊附近的基底玄武岩中首次采集到钙质碳酸盐岩脉。对采集到的24块含碳酸盐岩脉的岩石样品展开了矿物学、岩石学和地球化学研究,包括手标本和镜下观察、拉曼光谱以及电子探针显微分析。基于以上分析的基础上,还通过高分辨率岩芯扫描图像对岩脉空间分布情况进行了统计。碳酸盐岩脉充填于基岩的裂隙或裂缝中,是洋脊侧翼低温热液活动的产物,几乎贯穿于整个岩芯。基底碳酸盐岩脉丰度统计显示,东部次海盆的U1431站位岩脉的平均丰度明显高于西南次海盆的U1433站位,揭示U1431站位具有更活跃的低温热液活动。通过岩脉薄片镜下观察以及激光拉曼光谱分析,揭示碳酸盐矿物为方解石和文石。两个站位的碳酸岩脉中,文石的矿物集合体形态基本一致——块状、纤维状和放射纤维状,而方解石存在差异,U1431的方解石以斑块状、块状、粒状和纤维状出现,而U1433的仅具块状,也表明U1433较U1431站位的低温热液弱。而方解石中极低的Sr和文石中极低的Mg含量表明岩脉中的碳酸盐矿物均为原生矿物。根据碳酸盐矿物组合,U1431站位碳酸盐岩脉为方解石脉或文石脉,而U1433站位的则具有方解石脉、文石脉和方解石-文石共生脉。两个站位的不同碳酸盐矿物脉的深度分布和文石Sr/Ca随深度的变化,均指示可能存在由浅至深低温热液的蚀变作用增强和碳酸钙饱和度逐渐升高的趋势。U1431站位方解石的Mg/Ca比的变化范围明显大于U1433站位,多处脉体呈现明显分层且结构和铁锰含量差异明显,并且在浅部~42.1米深度同时出现了平行的方解石脉和文石脉,揭示U1431热液流体成分复杂,热液活动活跃,并可能存在不同来源热液的多期活动。总之,U1431和U1433站位碳酸盐岩脉的丰度、矿物组成、岩脉结构以及化学组成的差异,表明两个站位的低温热液活动存在差异。这主要是由于区域地质条件的不同造成了水文条件的巨大差异——U1431站位附近的巨大海山提供充足的侧向热液流体补给,而U1433站位远离热液补给点以及渗漏点。