从太平洋中部热液矿物的发现探讨热液活动的广泛性

位于太平洋中部的克利帕顿和克拉里昂断裂带之间的研究区处于远离大陆的远洋深水环境，区内断裂构造和火山活动非常发育，热水活动强烈，由此形成一系列与热液活动及蚀变沉积有关的矿物，如磷灰石、碳磷灰石、稀士磷灰石、磷铝锶石、重晶石、碳酸钡矿、泡铋矿及非晶质ＳｉＯ＿２球。这都说明大洋中热水溶液活动并不仅限于洋脊轴部和裂谷地区，只要有较大规模的断裂存在．机会有热水溶液活动或海底热泉出现，随之会形成一系列与热液活动有关的矿物。     

东太平洋海隆9°～10°N热液烟囱体矿物成分、结构和形成条件

为研究东太平洋海隆9°～10°N热液活动特征,采用成因矿物学方法,通过矿相显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析以及电子探针等手段,对烟囱体矿物成分、结构和地球化学特征进行了研究.该区烟囱体硫化物矿物有3种矿物组合:(1)硬石膏 白铁矿 黄铁矿;(2)黄铁矿 闪锌矿 黄铜矿;(3)黄铜矿 斑铜矿 蓝辉铜矿 铜蓝.成矿热液流体温度经历了低-高-低的变化,最高温度可达到400℃以上.该热液烟囱为典型的"黑烟囱"类型,早期硬石膏沉淀形成烟囱体的框架,后期的金属硫化物在烟囱体内表面沉淀,由烟囱壁向内形成了硬石膏-黄铁矿、多金属硫化物和黄铜矿及次生铜矿物的矿物分带.     

现代海底热液多金属硫化物的成矿物源:同位素证据

现代海底热液活动的调查研究已经持续了30多年。尽管提出了多种有关海底热液活动的演化模式,但围绕现代海底热液成矿的物源体系和时空演化问题仍然存在许多谜。因此,从80年代初,人们开始广泛关注现代海底热液沉积物的同位素地球化学研究,解决现代海底热液成矿的物源问题,并揭示热液流体的时空演化规律,进而探索海底热液活动与岩浆．构造活动的关系。     

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。     

热液矿床中含钙矿物的Sm-Nd同位素定年

Sm、Nd的离子半径相似、化学性质很相近,母体衰变形成的子体易在矿物晶格中保存下来,故矿物或岩石中的Sm—Nd同位素体系易保持封闭,具有较强的抗风化、抗蚀变能力,是一种有效的定年工具。但长期以来,Sm—Nd同位素体系主要用于前寒武纪地质年代学研究,研究对象主要限于陨石、月球岩石、古老的基性、超基性岩和前寒武纪老地层等。近年的研究表明,热液矿床中一些含钙矿物,其REE含量较高,Sm／Nd分馏明显,是很有潜力的Sm—Nd同位素定年对象,能对矿床的成矿时间进行精确制约。本文对萤石、白钨矿、方解石、电气石等常见热液含钙矿物的Sm—Nd同位素研究现状进行归纳总结,并对该方法在中国热液矿床中进一步的应用前景进行了展望,以期促进Sm—Nd同位素成矿年代学在我国的推广和应用。     

中太平洋(CP)区全新世沉积环境探讨

笔者利用在中太平洋(CP)区采取的CP9和CP25钻孔柱状样及19个站位的表层沉积物样品,通过对沉积物的成分、类型、古生物化石、常微量元素含量等鉴定测试,从地球化学特征对该区全新世以来沉积物中元素在垂向变化特点及相互之间的亲疏关系进行了详细分析和研究。通过R型因子分析与物源的研究,认为该区沉积物主要受陆源碎屑及生物碎屑沉积的影响较大,晚期火山物质供应比早期要充足,全新世的沉积环境趋于比较稳定。     

Relationship between Microbial Activity and the Formation of Polymetallic Concretions in the Central Pacific Ocean

Using the concept of the interactive water rock- microbe system of ocean floor, the microbialmineralization of ocean-floor polymetallic concretions in the central Pacific Ocean has been studied for the firsttime. Through the correlation and study of the microbial activity and formation mechanism of polymetallicconcretions, the microbial and chemical processes for. transforming mineralizing materials and the observationand determination of the concentration of mineralizing material in the system and the variation ofenvironmental parameters, this paper reveals the reaction rate and evolutionary direction of mineralizing com-ponents caused by microbial activity, expounds the microbial mineralization mechanism and formation modelof polymetallic concretions from the angle of microbial geochemical action, and suggests a threefold division ofthe microbial mineralization stages     

东太平洋海隆热液活动区沉积岩心的地球化学研究

东太平洋隆是现代海底热液活动及热液沉积分布最为广泛的构造环境之一。本文对采自 EPR13°N 现代海底热液活动区附近的两个沉积物岩心分别进行了元素地球化学分析，并结合沉积物中有孔虫壳体对岩心进行关键层位 14C 年代学研究。目的在于通过对比距现代海底热液喷口不同距离的两岩心的地球化学特征，研究热液活动在岩心沉积物中所何存的地球化学记录，探讨海底热液活动对洋中脊附近沉积作用的贡献，以及热液活动在一定地质历史时期内的变化规律。显示，距热液喷口区相对较近的 B13－26 岩心沉积物含有丰富的热液特征组分，绝大多数微量元素和 REE 都与 Fe和Mn 成较强的正相关关系，而与 Al、Na、Ca、Mg、Ti 等元素相关性较弱或呈负相关，说明这些元素的富集机制主要是热液成因非晶质 Fe－Mn 化合物对热液及海水中元素的吸附作用。距热液喷口区相对较远的 B13－62岩心上部沉积物中元素的富集特征与 B13－26 岩心相似，但中下部沉积物中 Fe 与 Mn 无明显的相关关系，说明这些元素的富集主要受深海粘土沉积的影响，而受热液活动的影响减弱或消失。由于与海隆扩张轴距离的不同，两岩心受热液活动影响的强度不同。由海隆扩张轴向外，沉积作用受热活动的影响逐渐减弱，正常深海沉积作用逐渐加强。两个岩心沉积物地球化学上的共性是 Ca 和 Sr 都与其他元素呈现负相关关系或极微弱的正相关关系，表明生物碳酸盐沉积作用的独特性。有孔虫 14C 年龄测定结果表明，B13－26 岩心 35～250cm 段年龄十分接近，前后相差仅在几百年内。根据年龄测量中的误差范围，可以断定这段沉积物岩心是短时间内快速沉积的产物。结合热液活动特征性元素在岩心中的分布特征，判断该岩心段记录一次强烈的热液活动事件，从而形成了典型的事件沉积。在 B13－62 岩心的45～50cm 处测得有孔虫的 14C 年龄为距今 32900±530 yr。由于 14C 测年方法上的局限性，在岩心 135～140cm 处 14C 测年只能给出大于40000 yr 的结果。显然，B13－62 岩心处早期并没有受到热液活动明显的影响，沉积速率非常缓慢，只是在近期受到了热液活动的影响，形成了上部富含 Fe、Mn、Zn、Cr、Co、Ni、V 等热液活动特征元素的沉积。     

Rare Earth Elements in Manganese Nodules from the Central Pacific Ocean

Manganese nodules in areas CP and CC of the central Pacific are rich in REE. Comparatively speaking,the REE contents of nodules in area CP are hihger than those in area CC; and the REE contents of nodulesfrom seamounts are higher than those of nodules from sea-floor plains and hills. Within the nodules, the REEshow a zonal distribution. The REE distribution patterns of the nodules are similar to those of the sedimentsand have a mirror image relationship with those of the sea water. Trivalent REE were not obviously differenti-ated when they entered into the nodules from the sea water.A major factor causing the difference of REE abundances between nodules and sediments is the redoxconditions. The redox intensity of the ocean floor of the Pacific is controlled mainly by Antarctic Bottom Wat-er(AABW), The iron-bearing facies in the nodules is the main carrier of REE.     

Hydrothermal Activity Events at Kairei Field,Central Indian Ridge 25°S

The Kairei hydrothermal field is located on the Central Indian Ridge at 70°02′E, 25°19'S, which was discovered in 2000. Eight representative hydrothermal product samples including massive sulfide, sulfide chimney and mineralized rock breccia samples collected from this field were age‐dated using the ²³⁰Th/²³⁴U and ²¹⁰Pb/Pb methods. Four episodes of hydrothermal activity were determined: 94.5 to 96.3 ka (event I), 56.6 to 61.2 ka (event II), 8.4 to 10.6 ka (event III), and <180 a to present (event IV). Among them, event I is the oldest and is characterized by the low‐temperature mineralization of rock breccias which probably represents for the onset of the hydrothermal activity of the field. Events II to IV represent the episodic high‐temperature hydrothermal activities characterized by Cu and Zn‐rich sulfides. The recent hydrothermal activity has lasted for at least 180 a.     

中太平洋富钴锰结壳水羟锰矿研究

采用场发射电镜（JSM-6700F）和透射电镜（JEM-2000FX）研究了富钴结壳中水羟锰矿的形态和结构。结果表明:水羟锰矿单体片径一般为30～50 nm,集合体成片状或鳞片状;获得了水羟锰矿d=0.142 9 nm的单晶和三连晶电子衍射结构;水羟锰矿中Fe³⁺、Co³⁺、Ni³⁺为高自旋态离子,Co³⁺、Ni³⁺、Cu³⁺易与Mn⁴⁺形成类质同像置换,部分Fe³⁺与Mn⁴⁺可能存在有限的类质同像置换,置换反应为3 Mn⁴⁺=4Co³⁺（Ni³⁺、Cu³⁺、Fe³⁺）,体系总电价平衡。     

太平洋多金属结核中的锰矿物及其相变

从太平洋多金属结核中鉴定出的锰矿物有水羟锰矿、钙锰矿、水钠锰矿、布塞尔矿、布塞尔矿－锰钴土混层矿物及纤锌锰矿。锰矿物的分布特点是，太平洋中部ＣＰ区以水羟锰矿为主，钙锰矿次之；ＣＣ区以片状钙锰矿为主，水羟锰矿次之；东太平洋海盆以片状钙锰矿和布塞尔矿为主，水羟锰矿较少。通过锰矿物相变实验，探讨了水羟锰矿－钙锰矿、水钠锰矿－布塞尔矿、钙锰矿－布塞尔矿、布塞尔矿与水羟锰矿的关系     

Evidences for Incipient Hydrothermal Event(s) in the Central Indian Basin: A Review

1 IntroductionMetalliferous sediments and mounds occur in all majortectonic settings in the oceans (e.g., the Galapagos Rift,East Pacific Rise (EPR), Bauer Deep and Central Basin ofthe Pacific; Heath and Dymond, 1977). Further, massivesulphide deposits and high-temperature vents have beenreported along the mid-ocean ridges (MOR). In the IndianOcean, an inactive hydrothermal field and a hydrothermalplume site have been discovered along the Central IndianRidge (CIR). The SONNE Hydro…     

西太平洋岛弧-弧后盆地热液活动及成矿作用

岛弧-弧后盆地是海底热液硫化物发育的重要环境。本文总结了近几十年对西太平洋地区岛弧-弧后盆地热液活动调查及研究的成果,阐述了岛弧-弧后盆地热液活动的分布规律、构造环境、热液喷口水深和流体温度变化关系、相分离过程以及热液硫化物的金属元素组成特征,分析了成矿元素富集规律和控矿因素。研究认为,随着岛弧-弧后盆地热液喷口所处水深的增加,其最高喷口流体温度也相应增加,这与相分离过程有关;岛弧-弧后盆地热液硫化物与洋中脊硫化物不同,以Fe-Zn-Pb型硫化物为主,显著富集Zn、Pb、Au、Ag等金属元素;热液成矿作用主要受到岛弧及弧后扩张处的岩浆作用、相分离、基岩、弧后扩张速率、沉积物盖层等5类因素的制约。