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。     

现代海底热液成矿作用

从现代块状硫化物矿床成矿特征对比角度,总结分析了世界现代海底喷流的块状硫化物成矿堆积,综述了现代海底块状硫化物成矿主要形成于洋壳和岛弧环境的实际观察结果,突出强调了洋壳环境和岛弧或陆壳环境两种成矿环境对成矿类型分类的意义。对上地幔部分熔融岩浆来源与地壳物质可能带人、火山喷发岩浆系列的演化和对热液成矿作用的控制进行了讨论,对比分析了岩浆流体对成矿的重要贡献和控制作用,以及成矿热液循环体系形成的条件和模式。     

现代与古代海底热液成矿作用研究进展

海底热液成矿是近年来地质学家关注的热点问题。现代海底热液成矿作用的研究推动了古块状硫化物矿床成矿过程的认识。结合现今研究成果综合分析表明:海底热液成矿作用主要分布在张性活动板块边界,与大地构造活动紧密相连;成矿金属物质来源具有多元性,金属矿化的类型受基底类型(洋壳-陆壳)和岩性组合(基性岩石-中酸性岩石)的控制,岩浆来源的物质也可能对一些块状硫化物矿床有贡献;主导海底热液成矿作用的核心为对流热循环系统,对流循环具有单循环和双扩散对流模式;海底块状硫化物的堆积过程是烟囱的生长、倒塌堆积和热液流体充填与交代的过程,成矿热液流体的温度和密度在这个过程中起关键作用。基于海底热水矿床的重要性,建立完整的热水喷流成矿理论意义重大。     

贱金属硫化物矿床中的贵金属

本文从现代海底热液成矿系统和古代块状硫化物矿床中都含有大量的贵金属这一事实出发,论证了贱金属硫化物矿床中贵金属的重要性,并论述了Au、Ag在矿物、矿石、矿体及矿床类型中的分布特征及其Cu-Au共生、Pb(Zn)-Ag共生组合对于矿床地质和找矿的意义。     

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。     

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     

阿坝地块东部寒武系太阳顶群中硅岩型金-铜-铀建造矿床的地质地球化学

当前海底喷流(Exhalation)成矿作用,已被人们广为关注。然而,人们一般仅将它与贱金属硫化物矿床相联系,公认的、最具典型意义的莫过于Sedex型矿床了。至于喷流作用对金矿化的发生和成矿,在我国尚未引起足够的重视。近年来大量地质事实的积累和现代海底扩张中心正在形成的块状硫化物中金的富集机制的研究表明,海底喷流热液不仅可搬运Cu、Pb、Zn等,而且也能搬运Au、Ag等而成矿。倘若热液沉淀时,Au与其他贱金属发生了分离,或原本就仅含金而贫于贱金属,则形成独立的海底喷流型金矿床。     

全球现代海底块状硫化物战略性金属富集机理及资源前景初探

海底块状硫化物(SMS)蕴藏有丰富的Cu、Cd、Au、Fe、Ag、Co等战略性金属,是未来可供人类开发利用的战略资源.本文搜集了全球3 946组SMS化学成分数据,根据构造环境可将其分成4类(快速、中速、慢速、超慢速扩张)洋中脊型和2类(弧后扩张中心和弧火山)岛弧型SMS矿床.利用多元统计方法分析了SMS战略性金属的分布特征和主控因素,探讨了其资源前景.结果表明:洋中脊型SMS矿床富集Cu+Fe+Co±Mo,而岛弧型普遍富集Zn+Pb+Cd+Sb+Ag±Au等关键元素.分析表明,成矿温度、成矿物质来源、酸碱度和氧化还原条件是战略性金属富集的主要影响因素,其中流体温度主要受水深条件控制,成矿物质来源主要受控于构造地质环境,酸碱度和氧化还原性主要受控于围岩类型.Cu+Au+Fe+Co在水深超过约2 650 m的慢速—超慢速扩张脊非转换不连续带和拆离断层带等区域具较好的勘查前景;而Cu+Au+Cd+Ag在水深约1 080~2 160 m的弧后扩张中心区域具较好的勘查前景.      

块状硫化物矿床成矿构造环境研究进展

对VHMS型、SEDEX型和VSHMS型3种块状硫化物矿床近年来成矿构造环境研究进展进行了较全面的回顾.其中,VHMS型块状硫化物矿床重点对弧间裂谷及弧后盆地构造环境下矿床时空演化及分布规律、古代VHMS型块状硫化物矿床全球对比认识及沟-弧-盆体系下现代海底块状硫化物研究热点地区的岩石类型、组合及岩浆演化规律进行了总结;SEDEX型块状硫化物矿床重点对澳大利亚北部元古代SEDEX型块状硫化物矿床集中区近年来成矿动力学背景研究进展进行了介绍.指出该区巨大的SEDEX型矿床成矿构造环境不是以往认为的被动大陆边缘裂谷,而是汇聚板块地球动力学背景之下远离弧后的大陆拉张盆地.尤其值得关注的是不仅元古界SEDEX型矿床如此,而且那些古生代的典型SEDEX型矿床(如沙利文,红狗矿床)同样被认为具有相同的产出构造背景.同时认为此种构造背景形成的SEDEX型矿床具有更大的找矿价值;VSHMS型矿床是近十年来逐渐得到重视的一类块状硫化物矿床,矿化特征及成矿作用与以上两类矿床相似,但其成矿构造环境应当位于上述两类矿床的过渡部位,对构造环境判断具有重要的指示意义.因此,在汇聚板块动力学背景下,上述3种块状硫化物矿床,自板块边缘岛弧一侧向远离板块边缘的大陆内部,构成了一个很好的矿床分带或成矿序列,即从VHMS型→VSHMS型→SEDEX型.      

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。     

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.     

现代海底热液成矿作用研究的思考

<正>洋底大规模热液成矿系统的研究是近几十年来全球矿床研究重点领域之一。海底热液硫化物矿床主要分为两大类:VMS型矿床和SEDEX型矿床,一般规模巨大,矿石储量通常百万吨-上亿吨。典型的海底热液硫化物矿体自上而下通常分别为热液沉积物和烟囱体、固结的硫化物丘、网脉状矿石(马文璞,1993)。目前国内外对海底热液硫化物矿床成因的倾向认同:作为金属来源的新生玄武质洋壳、由地壳拉伸出现的裂隙系和驱动海水环流的热源为洋底热液成矿的三个必要条件(林文洲,2000)。成     

新疆哈密卡拉塔格块状硫化物矿床金银赋存状态研究

新疆哈密红海黄土坡VMS矿床位于东天山卡拉塔格隆起带,是卡拉塔格矿集区内新发现的块状硫化物矿床。矿体产于卡拉塔格隆起带核部火山沉积岩建造中,具有典型的VMS型矿床“上层下脉”二元结构特征。该矿床中含金硫化物矿石主要有块状黄铁矿黄铜矿、块状黄铁矿黄铜矿闪锌矿、块状黄铁矿闪锌矿黄铜矿和块状闪锌矿。文中在对各类含金硫化物矿石进行详细的矿相学研究基础上,结合扫描电子显微镜与能谱仪联用技术(SEM/EDS),对硫化物样品中金、银的赋存状态进行研究。结果表明,4种块状硫化物中的主要矿物形成于多个期次,主要包括VMS成矿期(黄铁矿阶段、闪锌矿黄铜矿黝铜矿方铅矿阶段、石英重晶石阶段)、热液叠加期(石英黄铁矿黄铜矿闪锌矿方铅矿阶段)和表生期(铜蓝纤铁矿阶段)。矿区首次发现4颗金银金属互化物(银金矿、碲银矿),其较大的化学成分差异指示了热液环境由中酸性中性转变为更有利于Au、Ag迁移沉淀的偏碱性。后期的偏碱性热液对VMS成矿期形成矿物产生了交代作用,使得Au、Ag活化再富集。由于后期热液叠加改造,红海VMS型矿床中Au、Ag不仅赋存于VMS成矿期后期中低温闪锌矿黄铜矿阶段,也赋存于VMS成矿期早期中高温黄铁矿阶段,并贯穿整个热液叠加期。各含金矿物组合中除4颗金银金属互化物外Au多呈显微不可见状态,推测Au、Ag主要以原子或离子形式赋存于矿物晶格中或矿物空位处。     

华北中元古代硫化物黑烟囟发现的初步报道

海底黑烟囟为当代海洋地质调查的重要发现，对于揭示地史时期块状硫化物的成矿过程中以及生命起源具有重要意义。本文初步报道在冀东中元古代块状硫化物矿床中首次发现保存完好的黑烟囟构造，它们保留了成矿流体运移的通道构造，围绕通道构造还显示良好的矿物分带现象。完全可以与现代海底黑烟囟对比，黑烟囟的发现证明了该区硫化物矿床的形成与海底喷流过程密切相关。     

大西洋中脊Logatchev热液区多金属硫化物中超显微金银矿物包体的发现及其成矿指示意义

<正>位于慢速扩张大西洋中脊14°45′N的Logatchev热液场不仅是现代海底所发现为数不多的以超镁铁质岩系为基底的热液活动区之一(Petersen et al.,2009),而且也是迄今为止已知金富集程度最高的大洋中脊VMS型矿床,其含金量最高可达56 ppm,平均值为9.13 ppm Au(MurphyMeyer,1998);个别次生富铜硫化物的矿石品位更是高达56 wt.%Cu和135 ppm Au(Petersen et al.,2005)。前人曾报     

沉积喷流作用与金矿化的关系

现代洋底多金属块状硫化物和陆上贱金属块状硫化物矿床中的含金性调查研究证实：海底沉积喷流作用不仅能形成十分重要的贱金属硫化物矿床,而且也能导致金的明显富集。通常形成于弧后或岛弧环境下的同长英质火山岩有关的块状硫化物中的金含量较高。大量的金矿床地球化学研究工作已识别出一些沉积喷流型金矿床,此外还发现即使是具有明显后生成矿特征的太古宙绿岩带中的脉状金矿床也显示出其同沉积喷流作用密切的时空关系     

滇西大平掌铜多金属矿床火山喷流沉积原因

大平掌矿床由上部层状块状硫化物矿体和下部细脉浸染状矿体组成,双层结构清楚。块状矿体中发育典型的草莓状和鲕状硫化物。成矿地质背景和矿石中的金属元素及REE配分形式、S同位素组成、流体包裹体特征等均与黑矿型矿床及现代海底热液活动区硫化物矿床相似。矿床典型的火山喷流沉积成因。     

安徽铜陵矿集区块状硫化物矿床成因模型与成矿流体动力学迁移

根据地质和同位素地球化学特征，建立了铜陵地区赋存于石炭系地层底部的块状硫化物矿床的成因模型；该类型矿床的形成主要与石炭纪海底热水活动有关，属喷流-沉积型(SEDEX)块状硫化物矿床；下伏古生代地层是重要的成矿金属源区，海水硫酸盐是硫化物成矿的主要硫源。成矿热流体循环的动力学数值模拟揭示。该类型矿床底盘岩石中的流体活动和热影响范围主要局限在主排泄通道两侧较小的区域内；温度场和流场决定以沉积岩为容矿岩石的喷流．沉积型块状硫化物矿床底盘岩石中的蚀变和矿化强度不如以火山岩为容矿岩石的块状硫化物矿床。伴随强大深部热流的张性同生断裂是控制喷流一沉积型块状硫化物矿床形成与分布的关键因素。海西期扬子板块北缘的张性构造体制为该时期喷流一沉积型块状硫化物矿床的形成提供了有利的地球动力学环境。     

大西洋洋中脊TAG热液区中块状硫化物的Os同位素研究

新测得TAG热液区中5件海底块状硫化物样品的锇含量及其同位素组成,187Os/186Os比值在2.305～7.879之间,均值为5.986,介于现代海水和上部洋壳岩石的锇同位素组成之间,表明该区海底块状硫化物中锇是海水和上部洋壳来源锇混合的产物.在海底热液循环过程中,海水的混入对该区热液流体的Os浓度及其同位素组成产生了明显的影响。