海底热水矿床勘探开发战略

海底热水矿床是近年来颇为引人注目的海底矿产资源。其中作为目前研究重点的是热水流化物矿床,由于产出构造背景不同,既有与黑矿相类似的,也有与塞浦路斯型块状硫化物相类似的海底热水硫化物矿床,其成分主要有铜、     

西成矿化集中区矿床有机地球化学特征

通过对西成矿化集中区泥盆系海底热水沉积型和热水沉积-改造型矿床中的有机地球化学特征研究,认为赋存在海相富有机质沉积层段中的两类矿床,其中的有机质富集作用与泥盆纪海底热水流体活动有关,且热流体活动导致菌藻类微生物繁盛,是沉积物中有机质富集的主导原因.     

现代海底热水活动的系统性研究及其科学意义

现代海底热水活动是当前地球系统科学研究的一个重要组成部分,它是研究海底地质作用体系中的一个关键环节。海底的构造作用、岩浆活动等因素制约了热水循环的发育和活动规律,而热水活动又直接或间接地产生了一些地质效应,如海底的热水喷流成岩成矿效应,此外它还与海底的热能输导与转化、海洋化学组分特征、海洋生命和生命起源等现象有着密切的成因联系。开展现代海底热水活动的系统性研究,应注重将热水循环的内部动力学机制和热水活动所引发的外部环境效应相结合,为此我们把它初步展开为：热水循环的空间组构研究、热量输导作用研究、热水流体的化学成分研究、热水活动与极端生命的关系研究以及热水活动的生命周期研究等5个方面,分别解析其内部特征以及引发的环境效应。最后初步探讨了开展海底热水活动的系统性研究的科学意义。     

现代海底热水活动的系统性研究及其科学意义

现代海底热水活动是当前地球系统科学研究的一个重要组成部分，它是研究海底地质作用体系中的一个关键环节。海底的构造作用、岩浆活动等因素制约了热水循环的发育和活动规律，而热水活动又直接或间接地产生了一些地质效应，如海底的热水喷流成岩成矿效应，此外它还与海底的热能输导与转化、海洋化学组分特征、海洋生命和生命起源等现象有着密切的成因联系。开展现代海底热水活动的系统性研究，应注重将热水循环的内部动力学机制和热水活动所引发的外部环境效应相结合，为此我们把它初步展开为：热水循环的空间组构研究、热量输导作用研究、热水流体的化学成分研究、热水活动与极端生命的关系研究以及热水活动的生命周期研究等 5个方面，分别解析其内部特征以及引发的环境效应。最后初步探讨了开展海底热水活动的系统性研究的科学意义。     

现代海底热液成矿作用研究现状及发展方向

现代海底热水成矿作用研究的重大进展表现在两个方面：（１）大批活动的和窒息的热液活动区和硫化物矿床在洋脊、岛弧、弧后盆地及板内火山活动中心等海底环境相继发现。在沉积物饥饿洋脊，矿床规模较小，Ｃｕ－Ｚｎ为主，沉积物覆盖洋脊，矿床规模巨大，Ｐｂ－Ｚｎ为主。弧后扩张或弧间裂陷盆地，形成Ｐｂ－Ｚｎ→Ｚｎ－Ｐｂ－Ｃｕ→Ｃｕ－Ｚｎ矿床谱系。岛弧环境硫化物矿床不具规模，板内火山活动中心以氧化物－硫化物矿化为特色。（２）现代海底热水成矿作用观察和研究为古代ＶＭＳ矿床成因研究提供了重要信息，对现有成矿理论产生重要影响。现代成矿观念强调：①海底成矿作用虽可产生于不同环境，但均与张裂断陷事件密切相关。矿床规模和分布特点受张裂速率制约；②成矿物质主体来源于热水循环的火山－沉积岩和下伏基底物质；③硫化物堆积发生于丘堤－烟囱联合构成的机构和结壳下部，通过开放空间的硫化物充填和先成矿石淋滤迁移来实现。④热液流体呈双扩散对流循环。现代海底热水成矿作用的未来研究方向可概括为强度方向和广度方向。广度研究将加大力度去发现新的矿床，强度研究将采用地球物理方法并配以必要的钻探，深入揭示矿床的三维结构和热液体系及成矿机制。     

四川庙子毒重石-钡解石-钡白云石型钡矿床的成因

庙子钡矿床是属于海底喷流热水沉积型毒重石 -钡解石 -钡白云石矿床。典型的海底喷流岩组合为毒重石岩 硅岩 硅质板岩 碳质板岩 灰岩 ,典型的海底喷流岩构造有角砾状、网脉状、气孔状、块状、层纹状、条带状等。钡矿石的主要组分为毒重石、钡解石、钡白云石。矿石的形成还与成岩早期有机质、细菌活动有着密切的关系。含矿岩系的岩石化学、微量元素、稀土元素地球化学特征表明硅岩、毒重石岩是在低能、缺氧、强还原条件下海底喷流热水沉积形成。钡矿形成环境为早寒武世麦地坪期扬子地台北部的陆棚边缘滞留盆地     

海底喷气成因热水沉积成矿理论研究综述

简要回顾了海底喷气成因热水沉积成矿理论发展的3个阶段,概述了海底喷气矿床分类、成矿模式、成矿规律等方面的研究现状。结合国内外新动向,提出要从整体沉积成矿盆地的岩石圈动力学成矿、地史成矿、流体动力学成矿和生物成矿等方面深入进行研究,以提高对海底喷气矿床综合预测和定量评阶的能力。     

喷流型矿床研究现状

研究喷流成矿作用是当前矿床学最活跃的研究领域之一，本文对２０世纪中叶史奈德洪、谢家荣等提出海底火山喷气成矿理论以来，尤其是近３０年人们对红海裂谷、东太平洋中脊的科学考察和综合研究所取得的主要成果，作了回顾和归纳，指出热水成矿活动是一种广泛的地质现象多种地质构造２环境中形成大型、超大型金属硫化物矿床，研究和寻找喷流型矿床应成为今后重要的主攻方向之一。     

海底热水活动与海相富有机质层形成的关系——以华北新元古界青白口系下马岭组为例

对华北新元古界青白口系下马岭组富有机质层段的常量元素、微量元素和有机质含量进行了系统分析，其基本特征是富有机质沉积层段的SiO2含量明显高于泥质岩中的含量，SiO2含量与TOC成正相关系，与TiO2含量成反比，Si／(Si Al Fe)比值与TOC成正相关关系；与海底热水流体活动有关的P、Cu、Zn、Co、Ni、V等元素含量明显富集，Ba／Sr比值远远大于1，且与TOC之间成正相关关系。在下马岭组剖面上，从Qb1x^3向上纹层～薄层状硅质岩夹层蹭多，有机质含量也开始急剧增高。地质地球化学特征表明，在下马岭组富有机质沉积层段形成时，盆地拉张沉降作用强烈，海底热水活动与之紧密相伴，而且海底热水流体活动是导致该富有机质沉积层段形成的主要原因。     

滇西地区陆相热水沉积成矿作用

本文通过对云南西部兰坪铅锌矿床、金满铜矿床、勐野井钾盐矿床和腾冲松木箐金矿床的地质地球化学研究,认为它们是在陆相条件下热水沉积形成的。根据矿床的产出特征,把陆相热水沉积的矿床划分为3种类型:泉华沉积型;盆地沉积型;脉状沉积型。本文还对热水沉积矿床与现代海底热水(喷流)矿床进行了对和提出了陆相热水沉积的成矿模式,最后对我国陆相热水沉积矿床的找矿方向提出了粗浅的建议。     

热水沉积和岩浆气液叠加与大厂超大型锡—多金属矿床

大厂超大型锡-多金属矿床中发育同生层状和后生脉状两种矿体类型。本文从多方面论证了层状矿体的形成与海底深循环热水活动有关。通过两类矿体的对比研究,并结合成矿地质背景条件分析,笔者认为该矿床是一个热水沉积成矿和岩浆热液叠加再富集成矿的复成因超大型矿床。     

与火山岩容矿有关的海底热水沉积矿床硫同位素地球化学证据

对国内与火山岩容矿有关的海底热水沉积矿床新疆阿巴宫、铁-铅锌矿、甘肃桦树沟铁-铜矿床、新疆阿舍勒铜锌矿、新疆阿尔泰可可塔勒铅锌矿等矿床硫化物进行硫同位素测定,这些矿床硫化物和硫酸盐的硫同位素组成分别为-4.3‰~1‰(阿巴宫)、+8.1‰~+33.4‰(桦树沟)、-3.3‰~+8.2‰(阿舍勒矿床硫化物)、-20.6‰~5.1‰(阿尔泰可可塔勒)。硫化物的硫同位素变化范围较小,硫同位素可以达到平衡,也可以没有达到平衡,获得的δ34SΣS值有+18‰~29‰之间,δ34SΣS值高;表明与火山岩控矿有关的海底热水沉积矿床热液中硫的来源,不是直接来源岩浆去气的硫,而是岩浆去气硫与海水硫酸盐硫混合而成的硫。     

陕西凤县-山阳中上泥盆统砾岩

陕西凤县-山阳中泥盆统发育的砾岩,包括泥砾岩、砾屑钠长板岩、砾屑白云质灰岩和砾屑状矿石,不仅空间上与热水沉积体密切相关,岩石化学成分也受到热水活动影响。笔者通过对该类砾岩岩石学和岩石化学详细研究,认为其形成受控于成矿期同沉积断裂,沿同沉积断裂发育海底地形差异变化而形成海底滞流深水洼地,同沉积断裂亦会触发海底重力流,这些砾岩即是在这些洼地中形成的重力流砾岩。此外,同沉积断裂作为热水上升的通道,会提供同沉积期矿化作用的热水介质,这些砾岩中的铅锌矿床即是这些同生期热水沉积作用的产物。 通过柞山矿田西部池沟组（D2ch）分布广泛的泥砾岩岩石学和岩石化学特征研究,结合区内矿床同位素测年资料和地层地球化学资料,笔者认为柞山矿田大西沟组（D2d）中赋存的菱铁-银-多金属-（金）热水沉积矿床系列,具有二次热水沉积特点。     

岩浆流体对冲绳海槽海底成矿热水系统的可能贡献

海底火山活动区成矿热液流体来源长期存在争议,尽管海水来源说更为流行,但本文提供的下列证据表明,来自长曲质岩浆的流体对冲绳海槽现代活动热水成矿系统有较大贡献：（１）冲绳海槽ＪＡＤＥ热水区出现异常高热流,其下方１￣２ｋｍ处存在浅位长英质岩浆房;（２）ＣＯ２、烃类、Ｈ２等气体在热水成矿体系中极度富集甚至形成独立气流,与热水流体共存。气体的碳、氦同位素资料表明其来自长英质岩浆本系;（３）ＪＡＤＥ成矿热水系     

冲绳海槽海底沉积物汞异常──现代海底热水效应的“指示剂”

基于６０余种化学元素丰度的比较，发现冲绳海槽海底存在汞异常，论证了“过剩汞”系源自海底热水，指出汞异常可作为现代海底热水效应的一个地球化学指示剂。     

塔里木下寒武统富有机质沉积层段地球化学特征及意义

塔里木盆地寒武系下统玉尔吐斯组底部富有机质沉积层段分布广泛,层位稳定,其中的硅质岩发育,并伴有磷矿产出.硅质岩的Al(Al Fe Mn)和Si/(Si Al Fe)比值分别在0.0023～0.0046和0.965～0.98之间,表明其形成于海底热水沉积环境,远离陆源区.富有机质沉积层段明显富集As、Hg、Pb、Zn、Cu、Co、P、V、Ba等微量元素,富集系数F(N)远大于1.Ba/Sr比值远远大于1,与现代海底热水沉积物中的Ba/Sr比值相似,具有明显的海底热水沉积特征;Th/U和V/Sc比值显示其形成与海洋缺氧事件有关,而导致缺氧事件发生的主要原因则是海底火山作用及其与之相伴的海底热水流体活动.     

贵州镇宁乐纪泥盆系重晶石矿热水沉积特征

贵州镇宁乐纪泥盆系重晶石矿床地质储量3 302万t,属大型矿床类型。通过对矿床沉积结构、构造特征研究发现,矿床（体）中分布:纹层状构造、条带状构造、角砾状构造、碎屑状构造、块状构造等,它们与天柱-大河边重晶石矿、广西古潭热水沉积重晶石岩及北秦岭二郎坪群热水沉积重晶石岩类似,海底热水喷流形成的热水喷流通道相、单一热水沉积岩相及热水混合同生沉积相在镇宁重晶石矿层中广泛分布,共同构成了热水浊流沉积相,这与秦岭泥盆系热水沉积岩（矿）类似,矿层沉积结构、构造及岩相特征很好的记录了海底热水喷流、演化的信息,沉积韵律特征说明了热水喷流由弱-强-弱的变化过程。海底热水喷流沉积形成的镇宁重晶石矿中热水沉积结构、构造及热水沉积岩相发育,是研究古热水喷流沉积成岩、成矿、划分热水沉积岩相的理想场所。     

海底喷流成矿作用研究现状及展望

海底喷流活动和海底喷流矿床是目前地球科学领域的研究热点之一,经过半个多世纪的不断探索,已在全世界范围内发现了众多的喷流活动点和海底喷流矿床。系统总结现代海底喷流活动、古代海底喷流活动以及海底喷流矿床的地质特征和地球化学特征对指导该类型矿床的找矿和研究工作具有重要意义。     

南秦岭大巴山大型钡成矿带中锶同位素组成及其成因意义

为探讨南秦岭大巴山大型钡成矿带中毒重石矿床与重晶石矿床的差异性,文中对大型钡成矿带的锶同位素组成特点进行了研究。结果表明,寒武系地层钡矿床中23件钡解石、毒重石、重晶石样品的87Sr/86Sr比值集中在0.707 771~0.708 869,平均值为0.708 379,低于寒武纪海水87Sr/86Sr比值(0.709),反映了成矿流体中有幔源物质的混入,锶同位素组成可能是海水与海底热卤水混合的结果,该过程类似于造成重晶石在海底沉积物中富集的现代洋底热水活动。志留系地层钡矿床中12件钡解石、毒重石、重晶石样品87Sr/86Sr比值集中在0.708 242~0.708 809,平均值为0.708 447,高于志留纪海水87Sr/86Sr比值(0.707 93),可能是同时代海水与深部热水混合所致,并有较高放射性成因壳源锶的混染。锶同位素组成可能是海水与海底热卤水混合的结果。文中锶同位素的研究为南秦岭大巴山大型钡成矿带的海底热水沉积成因提供了新的证据。     

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。