现代海底多金属硫化物矿床

海底多金属硫化物矿床是热液活动的产物,主要分布在东太平洋海隆、西太平洋构造活动带、西南太平洋以大西洋中脊,其产出构造背景为洋中脊、弧后扩张中心及地幔热点处。该文系统地总结了现代海底多金属硫化物矿床产出的地质背景特点,对各地质环境中矿化的规律进行对比,并对其形成机制等热点问题作了概述,详细介绍了矿床成因方面的新进展,着重阐述了海底多金属矿床的双扩散对流模式。     

海底热液成矿活动研究的进展、热点及展望

海底热液活动研究进展迅速,热液矿化作用已成为当前国际地球科学最为活跃的研究领域之一。本文叙述了:(1)热液调查新技术、新方法、矿床赋存状态、主要类型以及热液矿化作用的研究进展:(2)当前国际研究的热点,包括海底热液矿床和构造岩浆背景、热液流体形成和金属浸析作用、热液沉淀过程中的金属分馏作用、热液排放与大洋的质重平衡等。最后强调加强海洋地球科学国内外合作的必要性。     

现代海底热液活动与块状硫化物矿床成因研究进展

现代海底热液活动的发现及对其分布特征和成矿机理的研究是近年来海洋地质学和矿床地质学的一大进展。对现代海底金属硫化物成矿作用的研究大大推动和促进了对古代块状硫化物矿床成因的认识。有关研究成果综合分析表明：(1)深部热液对流循环系统是块状硫化物成矿的核心，对流循环模式有简单的热液对流模式和双扩散对流模式。(2)块状硫化物矿床集中分布在大洋中张裂性活动板块边界，与大地构造活动紧密联系。(3)成矿流体与成矿物质均有多源性，在强调海水循环淋滤的同时，通过应用新的方法技术，岩浆来源物质(流体及成矿金属等)对一些块状硫化物矿床成矿的直接贡献得到初步确认。(4)在高温热液活动区及金属硫化物沉积中发现大量生命活动和生物群体，意义重大。     

大洋中脊热液硫化物矿床分布及矿物组成

海底热液硫化物是继大洋多金属结核、富钴结壳外的又一种新型海底多金属矿物资源，富含Cu，Zn，Fe，Mn，Pb，Ba，Ag，Au，Co，Mo等金属和稀有金属。多金属硫化物矿床是热液活动的产物，主要分布在大洋中脊、年轻和成熟的弧后盆地、岛弧以及海山等。本文总结了热液硫化物矿床在大洋中脊的分布特征及矿物组成，探讨不同扩张速度条件下的热液硫化物矿床的差异，有助于我们今后在大洋中脊环境中勘查和寻找新的大型热液硫化物矿床。     

现代海底的成矿作用与矿产资源

迄今所发现的现代海底成矿作用主要分布在沿大西洋中脊、东太平洋海岭和西太平洋沟弧盆系的各热液田中。现代海底成矿作用形成了大量具有重大经济意义的矿产,它们主要是铁锰结核、富钴结壳、多金属硫化物和被称之为２１世纪能源的气体水合物。现代海底成矿作用及其所形成矿床的研究是矿床前研究的前沿课题,它对于矿床学的发展,揭示成矿作用的奥秘和海底资源的开发都具有重大意义。     

海底黑烟囱的识别研究及其科学意义

现代海底黑烟囱广泛出现于大洋中脊、弧后盆地、浅海及大陆裂谷等环境,形成巨大规模的块状硫化物,并且在黑烟囱周围发现了化学自养细菌。海底硫化物黑烟囱具有明显的柱状-锥状构造形态,常保留通道构造,矿物同心圈状分带明显。黑烟囱的形成涉及热液流体与海水相互作用,外壁快速沉淀及通道内部硫化物结晶等过程。深部岩浆热源、热液沿裂隙集中流动和持续喷发,有利于形成大规模黑烟囱构造。海底硫化物丘体的钻探及其与地史时期块状硫化物的对比研究表明,它们具有相似的内部构造和矿床分带特征。黑烟囱的生长、垮塌以及丘体内部角砾化、交代、重结晶作用,有助于大规模矿床的形成。最后,在块状硫化物中寻找黑烟囱残片的研究,对于探讨成矿过程与早期生命活动具有重要意义。     

西南印度洋超慢速扩张脊热液区多金属硫化物纳米矿物学特征初步研究

<正>现代海底"黑烟囱"及其多金属硫化物矿床是一种正在形成的矿床,是研究热液成矿的"天然实验室",具有十分重要的科学意义和经济价值,也因此备受科研学者的青睐(Herzig&Hannington,1995)。在这个"天然实验室"中,海底热液活动既有正在形成大量的贱金属(Cu、Fe、Zn)硫化物矿床,也有金、银等贵金属元素的明显富集     

现代海底金银热液富集作用及成矿学意义

<正>继大洋锰结核之后,海洋固体矿产资源勘查的又一重要事件是以东太平洋隆起多金属热液沉淀物为代表的海底硫化物矿床的相继发现.1978年,法、美、墨联合海洋考查队使用CYANA潜水器在东太平洋海隆(EPR)21°N和水深2600m的海底首次发现了正在形成的热液硫化物矿石;在以后的数年间,在EPR13°N、瓜伊马斯盆地、胡安德富卡洋脊和大西洋中脊26°N等地又发现了类似的海底硫化物矿床.本文主要对现代海底热液硫化物矿床中的金银富集特征和成矿机制作一简介.     

北大西洋中脊海底多金属硫化物资源预测

海底热液多金属硫化物是继大洋铁锰结核和富钴结壳之后发现的叉一巨大具有开发远景的海底矿产资源,具有巨大的潜在经济价值和良好的开发前景。通过综合分析国内外海底矿产资源特征,总结海底多金属硫化物资源的找矿标志,初步建立了海底多金属硫化物资源的描述性找矿模型,并开展了北大西洋中脊海底多金属硫化物资源预测工作。证据权预测结果表明海底多金属硫化物的分布与水深地形、地球物理、海底扩张速率、沉积物厚度、海底火山地震等标志有很大的关系。预测结果与已有热液点具有较好的叠合度,预测方法、预测模型具有可信度及可操作性,对海底多金属硫化物资源调查和评价具有重要的指导意义。     

大洋钻探对海底热液活动研究的贡献

大洋钻探为海底热液活动研究提供了大量数据资料和样品。在此基础上,通过研究流体-沉积物／岩石相互作用,热、物质通量和流体流动,分析构造对海底热液活动的控制作用,使人们对海底热液循环有所了解,并对深部热液成因石油的特征,海底热液沉积物的空间结构和物质组成,以及深部生物与海底热液活动的关系有了一些认识。未来通过实施IODP,海底热液活动研究将会取得更多新的成果。     

现代海底热液过程及成矿

原始的海水成分、基岩的组分及结构、热源性质等因素决定着现代海底热液喷口系统的流体成分, 同时, 各种地质构造背景下的岩浆脱气作用也在不同程度上影响热液流体的组成.热液流体一旦喷出海底, 就能形成不同类型的热液沉积体, 包括高温流体形成的金属硫化物或硫酸盐烟囱体、热液丘以及由低温弥散流及非浮力羽流形成的含金属沉积物堆积体.高温烟囱体的形成受控于海水和热液的混合比例, 常常表现为典型的两阶段模式, 即先形成环状硬石膏表层, 然后在其内部发生富Cu硫化物的沉淀.这一模式在更大尺度上也可以观察到, 如TAG热液丘.含金属沉积物遍布海底, 除热液羽流外, 金属硫化物烟囱体在氧化环境中氧化蚀变的产物也是其重要来源.生物的活动贯穿于现代热液过程的始终, 并在烟囱体的形成、分解以及羽流的扩散沉淀过程中起到了重要作用.当前, 热液生物矿化机理、Lost City型热液场以及超慢速扩张洋脊的有关研究是海底这一系统研究的热点, 前两者研究能使人们更好地理解地球早期的演化和生命的起源, 而后者的考察和研究能进一步丰富海底热液成矿理论, 并有助于寻找更大规模的热液矿体.      

金在现代海底热液系统中的分布及演化

现代海底热液系统内冷海水的下渗和热液流体的上涌及由此引发的水岩反应驱动着金的循环演化,并可在海底形成极具经济前景的富金矿床。海底下覆基岩深部层位中的金会因为水岩反应而大量溶解迁移到热液流体中,金含量可比海水高千倍的热液流体在向海底表面运移过程中发生的相分离作用会进一步富集金,当遭遇冷海水发生混合作用后引发H_2S浓度和温度的降低,由此导致金因溶解度降低而从热液流体中迁移出来并赋存在一同形成的硫化物矿物中。海底硫化物中金含量的分布受到围岩性质和构造环境的控制,形成在岛弧和弧后环境中的硫化物一般比洋中脊环境中的硫化物的金含量高,而在相似构造环境下形成在长英质围岩系统和超镁铁质围岩系统中的硫化物其金含量比镁铁质围岩系统中的高。相对于高温阶段形成的黄铜矿,低温成因的黄铁矿和闪锌矿普遍更富集金。在分布最广的黄铁矿的晶格内,固溶体态金的溶解度受到砷含量的控制,当超过矿物的溶解度时则会出现纳米到微米级金颗粒聚合体。虽然热液硫化物中的金含量比热液沉积物高的多,但由于受其捕获效率的制约,随热液流体运移到海底表面的金还是有相当一部分最终随着羽状流扩散到了远端沉积物中或被海洋水体所接纳。若要更清晰甚至定量化地厘清金在现代海底热液系统中的迁移演化过程及控制因素,则微区、原位和高精度的实验方法、分析技术和模拟研究将是下一步工作的重点。     

西天山元古界的热液沉积岩及其与成矿的关系

在西天山中元古界蓟县系首次发现硅质岩、钾长岩和透辉岩等热液沉积岩,其中钾长岩和透辉岩在国内外极为少见。通过对这些热液沉积岩的地球化学特征的综合研究,确定这些热液沉积岩为海底喷气—沉积成因。最后,表文还分析了该热液沉积岩形成的构造背景和沉积环境以及与铜矿化的成因联系。根据金属硫化物的硫同位素组成和微量元素组成特征进一步说明热液沉积岩和金属硫化物的主要物质来自深部地层中循环的同生热液。     

关于现代海底热液活动系统模式的思考

现代海底热液活动往往与岩浆作用相伴生.传统的热液系统循环模式认为:海水沿裂隙（通道）下渗,被加热并与围岩发生水岩反应,萃取岩石中的金属元素,形成热液流体并上涌喷出海底,沉积生成多金属硫化物矿体.这一模式合理地解释了构成现代海底热液系统的3个基本要素:流体、通道和热源,与我们现今条件下所观察到的许多事实相吻合.然而,基岩渗透率、热液流体性质、热液生态系统和热液产物上的差异表明现代海底热液活动系统可能存在另一种注入式循环模式,即热液流体来自深部岩浆房流体和挥发性组分的直接注入.据此提出现代海底热液活动系统可能存在两种模式:一种是浅层循环模式,即传统的热液循环模式;另一种是岩浆后期热液注入模式（简称"注入模式"）.在岩浆作用强烈和构造裂隙发育的环境中,两种模式可能同时存在,形成双扩散对流循环模式.双扩散对流循环模式可以很好地解释现代海底热液活动研究中近期所发现的多种现象和事实.对弧后盆地而言,在研究其岩浆作用与热液活动时,还要考虑板块俯冲的构造背景和俯冲组分及陆壳组分加入等因素,同时构建了适用于弧后盆地海底热液活动系统的理论模型.      

论华南喷流—沉积块状硫化物矿床

现代海底喷流－沉积硫化物矿床的发现极大地推动了海底热液成矿理论的发展,也大大地提高了对古代海底喷流块充化物矿术的研究水平。本文指出喷流－沉积是重要的成矿作用,提出喷流－沉积矿床是华南Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ等矿产资源的重要来源,形成了一批超大型矿床,并将华南许多曾被认为属夕卡岩矿床重新确认为喷流－沉积岩床。文章还论述了华南喷流－沉积块状硫化物矿床的特征、分类、时空分布及其成矿特点等问题,提出断裂拗陷带型喷流－沉积块状硫化物矿床是华南具有特色的类型,而陆相断陷盆地中喷流－沉积矿床值得进一步深入研究。     

海底热液硫化物区域成矿演变与控制因素探讨

海底热液活动及其成矿作用在洋中脊、弧后扩张盆地、火山岛弧、板内火山等主要大型伸张构造单元均有分布,成矿类型不仅包括Cu、Pb、Zn、Au、Ag等金属属硫化物,也包括热液喷口附近沉积的热液Fe-Mn结壳、海底含金属沉积沉积物.经过近30多年的调查与研究,尽管对上述构造环境详细调查的区域占不到全球的10%,但目前除环南极的洋脊处没有发现热液活动外,其余海底区域均发现有热液活动异常显示或取得了典型的热液硫化物样品.针对典型热液硫化物矿床(点)的构造背景、矿物学、岩石学、地球化学等方面开展了较多的研究,成矿机制了也取得了较为深入的认识.本文应用区域成矿学的理论和研究方法(翟裕生等,1999),对不同构造单元的热液活动分布规律及其在大洋演化过程的变化特征、控制流体演化的主要因素等方面进行了总结.     

论华南喷流—沉积块状硫化物矿床

现代海底喷流－沉积硫化物矿床的发现极大地推动了海底热液成矿理论的发展，也大大地提高了对古代海底喷流块充化物矿术的研究水平。本文指出喷流－沉积是重要的成矿作用，提出喷流－沉积矿床是华南Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ等矿产资源的重要来源，形成了一批超大型矿床，并将华南许多曾被认为属夕卡岩矿床重新确认为喷流－沉积岩床。文章还论述了华南喷流－沉积块状硫化物矿床的特征、分类、时空分布及其成矿特点等问题，     

海底多金属结核的氦同位素异常及地质意义

太平洋中部CC区海底多金属结核的氦丰度和同位素比值被测定,³He/⁴He= 1.73×10^-5～13.26×10^-5。通过与大气、地壳、地幔及宇宙尘的氦同位素对比提出多金属结核的。³He/⁴He比值异常可能与海底热液或宇宙尘的注入有关。根据氦同位素异常与海底热液活动的关系指出结核中的成矿物质可能主要来源于海底热液;深晦沉积物与多金属结核的³He/⁴He比值相似,表明沉积物的沉积速率与多金属结核的生长速率基本一致。     

中印度洋脊Edmond热液区黄铁矿-白铁矿的共生演化及指示性

<正>现代海底热液活动及海底"黑烟囱"的形成是海洋科学研究的前沿领域之一[1-2]。现代洋脊区是目前世界海底热水活动和金属硫化物矿床形成最多和最重要的环境[3]。印度洋洋脊区与太平洋,大西洋洋脊区相比,所发现的海底热液活动相对较少,研究程度相对较低[4]。Edmond是中印度洋脊的典型的热液活动区域,在此发现有大量硫化物堆积体和块状硫化物碎块。其中,不同的矿物组合及其演化规律记录了海底热液作用的大量信息。对其进行研究,可反演成矿的物理化学条件和宏观过程,对深刻认识该区成矿物质聚集过     

滇东南锡多金属矿床成因商榷

滇东的个旧，白牛厂，都龙等大型多金属块状硫化物矿床，都曾为大多数人认为是典型的岩浆热液矿床。对硫化物矿物的系统研究发一，一些曾被认为是典型的岩浆热液成因的矿体，实际上是一些海底喷流沉积块状硫化物。因为在这些矿体中我们发现了鲕状结构，球状结构，草莓状结构，条带状构造和层纹状构造等。