西南印度洋超慢速扩张脊49.5°E热液区热液硫化物成矿作用研究

西南印度洋49. 5°E热液区是我国"大洋一号"科学考察船于2007年在西南印度洋科学考察航段发现的热液活动区,也是在全球超慢速扩张脊中发现的第一个正在活动的热液区(Tao et al.,2007).该区位于西南印度洋脊西端,Indomed(46. 0°E)和Gallieni (52.2°E)断裂带之间的第28脊段的裂谷西南壁上.     

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     

西北印度洋卡尔斯伯格脊天休热液区附近水体热液异常特征

<正>2015年中国大洋33航次第一航段对西北印度洋卡尔斯伯格脊开展了地质、地球物理、生物和环境等多学科综合科学考察。在63°50′E/3°41′N发现了一处新的热液区,并命名为天休热液区。天休热液区位于西北印度洋卡尔斯伯格脊中央裂谷南侧山坡,离中轴距离约为5 km,基底为超铁镁质围岩。热液区内有大量的活动烟囱群、死亡烟囱体、硫化物、热液沉积物与热液生物和显著的热液异常等(Han et al.,2015)。在天休热液区附近进行了两个站位的CTD调查并采样。其中,CTD01(63°51′E/3°42′N)     

中印度洋洋脊上MESO区热液矿床的放射性年代研究

通常认为,构造变形是热传递对流和热液循环以及伴生矿床产出的必要条件。迄今为止,对海底热液成矿作用的勘探调查还主要集中于太平洋和大西洋的扩张洋脊附近,而对扩张速度缓慢的印度洋海脊的调查不多。直到１９８７年,印度洋上除少数低温热液矿床以外,还没有发现高温热液成矿作用指示。在ＧＥＭＩＮＯⅢ航次中,利用深拖照相机在Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ三图１　研究区位置联点北部首次发现了高温成矿作用指示。为了确定和研究目前及过去印度洋中脊的热液活动情况,已经进行了多个航次,最后两个航次主要对Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ三联点北部的印…     

西南印度洋中脊热液沉积稀土元素地球化学特征

西南印度洋中脊(SWIR)超慢速扩张段特殊的构造环境是了解洋脊深部过程和热液系统的又一天然验室,为进一步认识全球洋中脊热液系统提供了新的思路和内容。同时,慢速扩张脊较低频率的构造事件或许促进热液上升流的长寿命、多期次活动,与高度不稳定的快速扩张热液系统相比更有利于大型矿床的形成。     

中印度洋脊Edmond区热液硫化物的形成——来自铅和硫同位素的约束

位于中印度洋脊23°52’S的Edmond热液区发现于2000年,属于典型的以玄武岩为宿主的活动热液区。首次测得了Edmond热液区9件硫化物的铅同位素和6件样品的硫同位素组成,结果表明:硫化物矿石的206Pb/204Pb为17.879～17.970,207Pb/204Pb为15.433～15.550,208Pb/204Pb为37.743～38.130。Pb-Pb图解表明,Edmond热液区硫化物的铅同位素数据与中印度洋脊玄武岩的铅同位素组成较一致,与印度洋沉积物和锰结壳相比具较低放射性成因铅的特征,说明硫化物中的铅主要来源于地幔(玄武岩),海水的贡献微弱。硫化物的δ34S为5.7‰～7.2‰,明显高于玄武岩的硫同位素组成(δ34S≈0‰),认为Edmond热液区硫化物中的硫除地幔的贡献外,海水中硫酸盐还原作用产生的硫的贡献可能超过30%。中印度洋脊Edmond热液区存在非常活跃的浅循环系统,可能是造成硫化物中硫同位素组成偏重的主要原因。     

西南印度洋脊玉皇山热液区的发现及其热液成矿作用特征

<正>继2007年中国大洋第19航次在超慢速扩张的西南印度洋脊49.6°E附近发现首个海底黑烟囱以来(Tao et al.,2012),2010年,中国大洋21航次第7航段在49.2°E附近中央裂谷南侧的远轴山坡上又新发现一个热液区(韩喜球等,2010;Han et al.,2010),现场命名为玉皇山热液区(位置:49.265°E/37.935°S,水深1443 m)。该热液区位于龙旂热液区(49.65oE/37.79oS)以西40 km,是迄今在西南印     

西南印度洋超慢速扩张脊49.6°E热液区硫化物矿物学特征及其意义

2005年在西南印度洋脊49.6°E发现热液异常,并于2007年取得硫化物样品,这是首个在全球超慢速扩张洋脊发现活动的海底热液区。对该区硫化物开展了矿物学和矿物化学研究。结果表明,西南印度洋脊49.6°E热液区硫化物可划分出富Zn和富Fe两种矿石自然类型,矿石中广泛发育溶蚀孔洞构造、"黄铜矿疾病"结构、网格状固溶体分解结构、同质增生结构等结构构造。根据矿物化学成分变化,矿石矿物可划分出Fe-S系列、Zn-S系列、Cu-Fe-S系列、Cu-S系列及Au、Cu、W自然金属系列等。该区硫化物的沉积过程可划分为2个阶段:Ⅰ.富Zn硫化物沉积阶段,矿物组合以闪锌矿-黄铁矿-黄铜矿为主,成矿流体沉积温度相对较低;Ⅱ.富Fe硫化物阶段,矿物组合以黄铁矿-白铁矿-闪锌矿-等轴古巴矿为主,成矿流体沉积温度相对较高。后期沉积过程(阶段Ⅱ)对早期沉积过程(阶段Ⅰ)的硫化物进行了部分叠加改造。     

西南印度洋龙旂热液区(49.6°E)硫化物的矿物学特征

<正>不同的构造环境必然会产生不同的热液循环系统。在超慢速扩张的西南印度洋(SWIR),不仅扩张速率不同于快速扩张脊,中脊扩张机制(动力)、岩浆供应的规模与形式、海底基岩的类型等也都有所不同,这就使得SWIR的热液活动系统在热液循环、岩水反应、物质来源、热液喷出的规模与频率等诸多方面都必将有其独特性。然而,由于受调查工作的限制,我们迄今对超慢速扩张脊热液活动及     

西南印度洋超慢速扩张脊热液区多金属硫化物Fe-Cu-Zn同位素组成特征初步研究

<正>海底热液硫化物是一种重要的海底矿产资源,并在全球范围内的大洋中脊、海山及弧后盆地有较为广泛的分布,具有重要的经济价值和战略意义,其中西南印度洋中脊(SWIR)热液体系更因其超慢速的扩张速率而在全球大洋中脊系统中独具特色,且研究程度较低(陶春辉等,2011)。而同位素地球化学对于解释海底多金属硫     

大西洋中脊15°S热液硫化物成矿阶段初步划分

<正>在全球洋中脊已经发现的200多个热液硫化物矿点中,产于南大西洋中脊的极为有限,因此南大西洋热液活动及其成矿的相关研究也一直是当前的大洋中脊热液活动研究的薄弱点。2011年,我国大洋22航次在南大西洋中脊开展了广泛的热液活动调查,并发现多处热液活动及其多金属硫化物矿点。这为我们认识南大西洋中脊热     

深海热液金属硫化物矿电性结构

深海热液金属硫化物矿位于水深数千米的大洋洋底,其形态、规模及电性参数难为人知,迄今尚未有由实测数据推导其电性结构的研究.依托于“大洋一号”,在大西洋洋中脊、西南印度洋洋中脊实施了多次深海热液金属硫化物矿探测试验,实地采集热液金属硫化物矿瞬变电磁响应数据,并对试验数据进行反演分析.分析表明:大西洋TAG(trans-Atlantic geotraverse)热液区及西南印度洋49°4′E,37°5′S热液区内,深海热液金属硫化物矿形似生长于洋壳内的“蘑菇”,矿体呈透镜状或似层状结构,分布于热液喷口的卤水池内,电阻率约为0.1 Ω·m,规模为50~250 m,厚度范围为20~50 m;热液烟囱直径为10~50 m,周围岩石发生热液蚀变,蚀变岩石电阻率在0.2~0.5 Ω·m,以热液通道为中心呈圈层状变化.依据深海热液金属硫化物矿的形态特征及电性参数,矿体的电性结构模型可简化为T型异常体.      

慢速—超慢速扩张西南印度洋中脊研究进展

西南印度洋中脊具有慢速—超慢速扩张速率和斜向扩张的特征,是全球洋中脊系统研究的热点之一,也是研究海底构造环境、热液活动、地幔深部过程及其动力学机制的重要区域。在前人工作的基础上较为详细地介绍了西南印度洋中脊的研究历史、地形划分、扩张速率及其构造特征,归纳了西南印度洋中脊热液活动及岩石地球化学特征,探讨了超慢速扩张洋脊和超镁铁质岩系热液系统的特殊性,并认为超慢速扩张洋脊广泛暴露的地幔岩及其蛇纹石化作用、超镁铁质岩系热液系统以及热液硫化物成矿作用是西南印度洋中脊今后研究的重要内容。     

北大西洋脊Logatchev热液区纳-微米金属硫化物特征及其成因研究

<正>现代海底热液活动及其成矿作用是当前国际研究的热点。自19世纪90年代以来,科学家们在超基性背景下,发现了越来越多的热液系统。以超基性岩为主的热液系统大部分沿慢速扩张的洋中脊展布,北大西洋脊Logatchev热液区是少数与超基性岩有关的海底热液系统之一。目前国内外学者对于该热液区的研究主要集中于热液柱[1-3]、热液流体[4-5]、微生物群落[6-7]及地球物理特征等方面[8]。本次通过研究     

玄武岩-海水相互作用与海底热液成矿作用

<正>海底热液活动是二十世纪海洋地质学最重要的发现之一,已成为国际前沿研究热点。海水渗入大洋中脊被地壳下的岩浆加热后,从"黑烟囱"喷口里排出温度高达400℃的热液。这些热液在与周围的冷海水混合时,水中的金属硫化物就沉淀到烟囱和附近海底上。大量事实证明,海底热液性质是由热液与洋中脊玄武岩反应所控制     

大西洋中脊热液成矿作用与成矿背景

<正>现代海底热液活动及其形成的多金属硫化物已成为一种潜在多金属资源,倍受世界各国关注。截止到2011年,在全球大洋中脊已发现热液活动点及矿化点(包括推断的热液活动异常点)共计320处(据Inter Ridge数据库,http://www.interridge.org),其中大西洋中脊产出     

南大西洋中脊热液活动及形成机制

<正>大西洋中脊(MAR)为慢速扩张脊,以赤道附近的Romanche Trench海沟为界,分为北大西洋脊(NMAR)和南大西洋脊(SMAR),两者在扩张速率、脊轴形态、岩石圈结构等方面都表现出相似性。最早对MAR开展的热液调查可追溯到上世纪70年代的TAG(Trans-Atlantic Geotraverse)计划,之后美、法、俄等国对NMAR开展了大量的调查,发现了一系列热液区。而对于SMAR,调查研究则相对薄     

西南印度洋脊49°39′E热液活动区硫化物烟囱体的铂族元素特征

对我国大洋第19航次第Ⅱ航段在西南印度洋脊49°39′E热液区利用电视抓斗获取的热液硫化物烟囱体(Tao C et al.,2007)样品从内到外取了5个小样,进行了铂族元素含量分析,样品的PGE含量较低且变化范围较大。PGE中平均含量最高的Pt和Pd仅分别为0.667ng/g和0.     

大西洋中脊26°S热液区硫化物中的似微生物构造

<正>现代海底黑烟囱及其生物群落的发现,是人类20世纪以来最伟大的发现之一。随着对黑烟囱及块状硫化物的矿物学研究,在很多热液区的金属硫化物中均发现有生物遗迹,如在大西洋中脊的TAG热液区(Rona et al.,1993)、Broken Spur热液区(Butler et al.,1998)、Menez Gwen热液区     

南大西洋14.0°S热液区热液硫化物矿物学特征及地质意义

南大西洋14.0°S热液区是由我国在大西洋中脊首次发现的热液区,该热液区位于南大西洋中脊与卡蒂诺(Cardno)转换断层相交的离轴内角位置。本文利用透反显微镜和X射线衍射(XRD)方法,对14.0°S热液区的热液硫化物进行了矿物学研究。结果显示,热液硫化物按照矿石构造可分为块状硫化物和烟囱残片两类,块状硫化物包括富铁和富铜硫化物,烟囱残片为富铁硫化物。块状硫化物矿石根据孔隙发育程度的差异,又可分为致密型和多孔硫化物矿石,这种致密程度的差异取决于硅质物质的含量。块状硫化物矿相学特征表明,本区热液活动至少存在3个期次,表层堆积矿石中硅质物质的大量产出很可能与侵入型网脉矿的发育有关。表层堆积矿石贫Zn的特征,指示虽然该区热液具有多期次性,但热液系统内Zn再活化作用不显著,这种特征很可能是由于本区洋壳较好的渗透性导致。