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.     

卡林型金矿的一种可能性成因解释——古地热系热水沉积作用

自七十年代始,卡林型金矿在世界黄金产业中有着举足轻重的地位,因而引起人们广泛的注意。我国在滇黔桂和川甘陕均有发现。但对该类矿床成因尚有不同看法。现代海底热液活动和陆相热水活动的细致的观察与研究,为人们研究古代与热液活动有关的矿床开辟了一条新的途径。1963—1966年美国和德国考察船首次发现和证明了红海海底热卤水(水温44—50℃)和热卤水池中有二十几米厚的富含Fe、Mn、Zn、Cu等金属的沉积物。随后分别在太平洋洋脊13°N、21°N,大西洋中脊37°N21°N、,以及印度尼西亚、太平洋西南岛弧区和地中海等地热系热液的观察,发现了富含Fe、Mn的海底温泉,富含Fe、Mn、Cu、     

东太平洋中脊现代热泉成矿活动

在1980年10月9日至11日雅典举行的国际镁铁质和超镁铁质岩成矿作用学术讨论会上,美国哈佛大学海因里希、D.霍兰(Heinrich D.Holland)教授为与会代表放映了一部有关海底热泉考察的彩色纪录片,受到热烈欢迎.影片生动地再现了北纬21°东太平洋中脊现代海底热泉活动的情景:在起伏不平的海底上滚滚     

人类的金库——海洋

1991年3月3日联合国海底筹委会批准我国成为第五个深海采矿的先驱投资者,我国申请的矿区位于北太平洋北纬7°~13°、西经138°~157°,面积30万km~2,其中15万km~2交由国际海底管理局作为保留区(点线部分),如图所示.     

新疆及邻区大地构造编图研究

新疆及邻区大地构造1150万的编图范围为北纬34°～50°，东经72°～98°，面积约370×10     

青藏高原安多岛弧型蛇绿岩地球化学及成因

安多蛇绿岩位于西藏安多县城北侧、班公错-怒江缝合带中段.该蛇绿岩块呈近东西向展布,长约25km,宽约5km,主要由低钾拉斑玄武岩和辉长岩组成.高精度ICP-MS分析结果表明,玄武岩和辉长岩稀土总量较低,均具有亏损型稀土配分型式,∑REE =29×10-6～44×10-6, ∑LREE/∑HREE=0.90～1.06, (La/Yb)N=0.29～0.41, (Ce/Yb)N=0.42～0.60, 表明其源于N-MORB型亏损地幔源区.然而,相对于典型的大洋中脊玄武岩(N-MORB)而言,其Nb和Ta,尤其是Nb含量明显偏低(Nb=0.6×10-6～3.13×10-6, 平均1.19×10-6 ; Ta=0.072×10-6～0.253×10-6, 平均0.105×10-6), 在N-MORB标准化痕量元素配分图上具显著的Nb谷.表明安多玄武岩+辉长岩组合既非典型的洋中脊成因,又与岛弧型火山岩有一定区别,它们很可能形成于边缘海(弧后)盆地环境,由于消减带之上的地幔对流导致新洋壳的产生而形成,是特提斯大洋岩石圈在俯冲过程中引发弧后次级扩张的产物.     

藏北羌塘中部吉瓦地热田的特征及其资源评价

吉瓦温泉位于西藏尼玛县绒马乡吉瓦村北。温泉出露于一个新生代断陷盆地之中,受江爱藏布活动断裂带的控制。地下热水矿化度为5.54×103~5.58×103mg/L,水化学类型属Na-Cl·HCO3型。温泉水中H2SiO3、Li+、F-等含量较高,这3项指标满足医疗矿水的标准。热水系统的热源来自于地壳中的部分熔融层,热水的补给来源主要为大气降水,伴有深部热液加入。混合模型研究显示,温泉水为地下热水和冷水的混合物,冷水占的比例介于77%~95%之间,混合水的循环年龄约31a,利用SiO2温标法计算出浅部热储温度为120℃,深度为832m。混合前热水温度为215~280℃,对应深部热储深度为1466~1900m。吉瓦热田面积约6km2,天然放热量为7.53×1013 J/a,地热资源量为32606×1014 J。     

大洋中脊喷口区热水与玄武岩反应动力实验

自从大洋中脊的热水喷口发现以来,人们一直想获得深部喷口的热液的高温压时的pH、H2.H2S含量等化学参数.由高温高压下海底玄武岩的热水喷口向外2米内存在一个大的温度梯度,在海底喷口2200米(或更深)由408℃迅速减低为2℃左右.     

寻找消失的大陆

已发表的大量海洋地质、地球物理调查和海底钻探文献资料表明,现今大西洋、印度洋、太平洋的不同部位——海底高原、深海平原、海沟、转换断层以至大洋中脊都可以找到大陆残块或大陆壳的痕迹。值得注意的是,大洋盆地中已经发现的大陆残块,在全球磁异常图上,大多位于南美洲、非洲、欧洲、南极洲、大洋洲的大陆磁异常带向相邻大洋盆地延伸部分,二者互相印证。这说明,具有大陆磁异常特征的这部分大洋盆地的基底具有大陆壳的性质,这是否意味着现代大洋的相当一部分深海盆地并不是以典型的大洋地壳,而是以大陆属性的地壳为基底的。然而,在世界地质图上,这些深海盆地的底多被以海底磁异常条带为基础的海底扩张模型解释为白垩纪的大洋地壳。这就不得不使我们对根据Vine—Matthews假说建立的海底扩张模型产生质疑。基于上述事实,我们认为,在大地构造研究中,不仅要在各时代的造山带中寻找消失的大洋,而且要在各个时期的海洋中寻找消失的大陆,才能更准确地进行古构造一古地理再造,还原各地史时期大地构造的真实面貌。我们认为,大陆经裂谷作用转化为大洋,大洋经造山作用转化为大陆的过程中,必然存在着地球各层圈之间,特别是壳幔之间的物理、化学作用。因此,大地构造研究必须从全球整体出发,注意物质水平运动的同时,还要更加注意研究壳与幔、幔与核,以及壳、幔、核的不同层次之间能量的转换和物质转化过程,才能对大陆与大洋的形成和演化过程作出正确的判断。     

环太平洋带和条状板块构造的分区

环太平洋带的明显分区可由火山、地震、山系、盆地、岩浆和矿物表示出来。所获得的大尺度分区相当于4个象限区:南东区、北东区、北西区和南西区。在一定经纬度上,尤其在中低纬度(60°～0°)带上,宽度具百公里的中尺度分区表示出等距和交替重复性发现的分区特征。在东太平洋底部中的一系列转换断层不断地把大洋板块切割成一系列条状断块,条状断块相应显示出独立运动称之为“条状板块构造”。部分条状板块有关不同类型板块舌状构造在大陆显示形状变化底部下倾,使板块舌状构造的不同类型决定了环太平洋构造带的分区。亚洲东部大陆板块也被分离成东西扩张构造带。这些大陆板条向东运移,相当于西太平洋岛分区。舌状板块变形机制(包括弹性弯曲,弹塑性弯曲)和承受洋脊压力和舌状板块弯曲将被分析,同时对分区的起因也进行讨论。     

北祁连山奥陶纪弧后盆地火山岩浆成因

本文对北祁连山早古生代弧后盆地熔岩的岩石地球化学研究结果加以报道。样品的分布将南部弧后盆地拉伸最早阶段发育的岛弧裂谷化区和北部的弧后海底扩张区联系起来。熔岩的岩相学和地球化学特点反映了拉伸方式的改变,北部是典型的弧后盆地基性熔岩,向南则逐渐向岛弧熔岩过渡。海底扩张区以玻质(现已脱玻化)、少斑基性熔岩为特征,长英质熔岩和斑状基性熔岩产于南部岛弧裂谷化区。成熟岛弧部分(Y<20×10-6,TiO2<0.60%,Th/Yb>0.60)和弧后扩张区(Y>20×10-6,TiO2>1.0%,Th/Yb<0.60)在地球化学上相互有别。从由海底扩张形成的弧后盆地基性熔岩,向南经过逐渐与岛弧岩石相似的熔岩,直至裂谷区最南部的岛弧熔岩,它们的地球化学成分显示逐渐的变化。这种变化反映了弧后盆地形成过程中弧后盆地之下地幔对流方式和熔体产生作用的改变:从初始岛弧裂谷之下由消减板片俯冲引起的地幔下沉,转变为弧后海底扩张带之下的地幔上隆。早期岛弧裂谷阶段,裂谷轴捕获了岛弧岩浆流,从而使得喷出的熔岩在成分上与岛弧熔岩无法区分;随着弧后拉张继续,弧后盆地变宽,岛弧岩浆流逐渐离开裂谷轴,最终产生一个似洋中脊的减压熔融系统———弧后盆地岩浆系统。     

日本海的扩张模式

从美国的阿留申群岛经过日本和菲律宾一直延伸到新西兰的链状弧后盆地是太平洋板块西部边缘的一大特征.大多数盆地位于远离大陆的火山岛弧后面,是太平洋岩石圈伸展的结果.日本海一边与大陆壳(亚洲大陆的苏联锡霍特山脉和朝鲜半岛)接壤另一边则是带有大陆碎块的活动岛弧.因此,可以说日本海与大陆裂谷作用有关而与大洋作用关系不大.我们引用的来自日本岛弧的古地磁资料表明,早中新世以来,日本东北部围绕一个垂直轴反时针方向旋转了47°,而日本西南部围绕垂直轴顺时针方向旋转了56°.我们提到的这个差异旋转发生在11百万年以前到21百万年之间,是日本海的弧后盆地呈双门式扩张的结果,也就是     

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     

冲绳海槽宫古段中央地堑的形态与分布

采用中国科学院海洋研究所“科学1号”调查船及国家海洋局“向阳红9号”调查船最近几年在冲绳海槽宫古段进行海底地形及反射地震调查所取得的数据,首次详细展示了冲绳海槽宫古段南北长约200km区域内中央地堑的形态及空间展布特征。本文给出的成果大大加深了关于冲绳海槽中央地堑各种变化的认识。指出,按照形态,中央地堑分为U型、V型和半地堑三种。其中大部分中央地堑为U型地堑。地堑的深度40～250m,宽度6～14km,长度17～33km。冲绳海槽宫古段的最大水深为2244.4m,位于中央地堑城阳段北端底部靠东的一侧(125°19.3′E,25°49.8′N)。本研究区的中央地堑可分为断续的9段,从东北向西南大致呈右旋雁行排列。但黄岛段相对于崂山段,城阳段相对于莱西段,李仓段相对于城阳段又稍微向西偏出,呈现为左旋雁行排列。地堑的走向一般为N60°E左右,相对于冲绳海槽的走向更偏向于东西方向,偏角在15°左右。各段中央地堑是被NW向断裂错开的。这些断裂在海底表现为明显的海底断崖地貌和陡沟地貌,在地震剖面上表现为明显的地层错位,其错位的幅度往往老地层比新地层要大。根据地震剖面分析,这些NW向的断裂应该是走滑性质的。本文展示的中央地堑在形态上和空间展布形式上都和扩张洋脊类似。莱西段和城阳段中央地堑之间重叠地堑,在形式上也类似于扩张洋脊的重叠扩张中心。从地堑深度较浅并发育重叠地堑来分析,冲绳海槽的扩张速率应当介于慢速扩张和中速扩张之间。本研究区莱西段、即墨段和平度段海底地形相对较高,中央地堑深度变浅,并发育重叠中央地堑,应该相当于快速扩张大洋中脊的轴高,可能是正在孕育岩浆活动的位置。目前我们所观测到的中央地堑的错断和有规律的排列说明海槽的主体演化过程已经在拉张盆地和断陷盆地的基础上上升到一个更高的阶段。本文根据中央地堑的展布形式、重叠中央地堑,及其两侧中央地堑中的海底山推测此区域海底扩张可能正在进行。     

泥河湾盆地第四纪古湖最终消亡过程研究

泥河湾盆地位于河北省西北部和山西省东北部, 行政区划隶属河北省张家口市阳原县和山西省大同市大同县及天镇县。盆地西至阳原县东井集乡, 东至石匣以东的桑干河峡谷, 北界为熊耳山, 南界为六棱山和凤凰山; 盆地东西长约80 km, 南北宽约15~20 km, 大致位于北纬39°55′—40°25′, 东经113°50′—114°50′, 面积达4 500 km2, 与阳原盆地的范围大致相同。盆地边缘是洪积扇和洪积平原, 中部是湖积冲积平原, 桑干河自西南向东北流经整个盆地。     

正子岩窝岩(矿)体与大石包组玄武岩的PGE组成特征

杨柳坪岩浆Ni Cu PGE硫化物矿床位于四川丹巴县城南东 178°方位 ,直距 2 0km。东经 10 1°5 4′10″～ 10 1°5 5′0 0″ ,北纬 30°4 1′30″～ 30°4 2′2 0″。该矿床是中国重要的PGE矿床之一 ,PGE金属储量超过 30t。矿区分为杨柳坪、协作坪、正子岩窝 3个矿段 ,总面积约 18km2 ,属丹巴县格宗乡所辖。该矿床的一般地质特征及PGE矿物组合已有报导。与Uitkomst ,Noril sk Talnakh ,Voisey sBayNi Cu PGE硫化物矿床相似 ,杨柳坪Ni Cu PGE硫化物矿床也产出在相对较小的侵入岩体中。为进一步探讨矿床成因及其与矿区附近大石包组…     

海平面振荡产生的地壳跷跷板运动

潮汐使经度相差 90°的大洋海面反向升降 ,由地壳均衡原理 ,加载的大洋地壳下降 ,卸载的大洋地壳上升 ,形成大洋地壳的跷跷板运动。理论计算表明 ,微小力矩的叠加形成巨量的总力矩 ,其数值为 4 .36× 10 1 4 N·m ;相当于在地壳两端施加的反向力 4 .36× 10 8N ,足以使深大断裂带的扩展和错动。海洋地壳在潮汐负荷增减中起伏升降 ,像跷跷板一样使大陆地壳左摇右摆 ,海洋地壳和大陆地壳相对壳下介质的这种潮汐负荷摆动是大洋中脊地壳和陆海边缘地壳之下的软流层和岩浆囊形成和发育的重要原因。池顺良和骆鸣津用一个简单的二维有限元模型估算…     

宁芜向山式硫铁矿地质及矿床成因新探

宁芜具有高地热场的火山断陷盆地 ,形成于晚侏罗世 ,消亡于晚白垩世。该盆地火山活动形成的龙王山、大王山、姑山和娘娘山 4个喷发旋回 ,堆积了厚约 2 5 0 0m的陆相中基性酸性碱性火山岩系 ,在晚侏罗世沉积了硬石膏、硫铁矿层。硫铁矿在沉积特征上具有热水沉积的由稀粗转为细密的条纹—条带状构造及喷发角砾岩和硅质岩特征。电子探针所测之黄铁矿中铁的平均含量 4 5 .85 % ,硫的平均含量 5 3 .5 9% ,具有富S特征 ;稀土元素总量平均 2 .2 0× 10 -6 ～ 17.3 9× 10 -6 ,平均为 7.2 9× 10 -6 ,具有明显的负铈异常 (δCe:0 .4 9～ 0 .93 )。硫同位素组成δ34 S常见值为 10‰～ 2 3‰ ,以富重硫为特征。通过对硅质岩、硬石膏岩等常量与微量、稀土元素和稳定同位素分析结果来看 ,均表现出热水沉积的特点 ,热水沉积在向山式高品位优质硫铁矿矿床形成过程中 ,占据重要的地位。     

北大巴山镇坪地区早寒武世硅质岩的地球化学特征及成因

本文对北大巴山镇坪地区下寒武统杨家堡组和庄子沟组硅质岩的主量、微量和稀土元素地球化学特征做了较为系统的研究,结果表明：硅质岩SiO2含量在72.7%~98%之间,庄子沟组SiO2含量比杨家堡组低,相对富集Al2O3、Fe2O3和TiO2;微量元素相对地壳元素丰度都富集Ni、Mo、Ag、V、U,而贫Co和Th,庄子沟组还富集Cu、As和Bi;硅质岩稀土元素总量ΣREE在7.60×10-6~119.78×10-6之间,轻稀土元素相对重稀土元素富集(LREE/HREE﹥1),北美页岩标准化配分曲线呈左倾特征,具有正Eu和负Ce异常,庄子沟组ΣREE大于杨家堡组,且更富集轻稀土元素LREE,而杨家堡组具有更明显的左倾配分曲线和负Ce异常特征。杨家堡组硅质岩为生物和热水混合沉积成因,具有大洋盆地沉积环境硅质岩的特征;庄子沟下部硅质岩为生物和热水混合沉积成因,向上生物和热水作用减弱,陆源物质的贡献显著增加,上部硅质岩为正常陆缘沉积背景上叠合了生物和热水沉积,可能有部分火山物质的加入,庄子沟组硅质岩从下部到上部具有大洋盆地沉积环境硅质岩向大陆边缘盆地沉积环境硅质岩过渡的特征。     

大西洋中脊热液硫化物矿点地形制约及勘探靶区筛选

<正>近几十年来,由于勘探技术的进步,世界诸国开始重视和进行深海大洋海底矿产资源的调查勘探工作。海底多金属硫化物是海底矿产资源极为重要的一项,对其的研究具有明显的经济与科学意义。大西洋中脊属于慢速扩张脊,慢速扩张洋中脊容易发育大型的热液多金属硫化物。大西洋的热液硫化物主要分布于洋中脊地区,底部基岩主要由基性玄武岩与少量超基性岩组成。大西洋中脊的热液硫化物可主要分为Cu-Zn型和Cu-Fe型硫化物。已发现的热液硫化物区域在地形上具有显著差异,主