现代海底热液块状硫化物矿床的资源潜力评价

现代海底热液活动及其资源效应是近30年来地球科学中的重要研究方向。调查研究表明,有200多个现代海底热液块状硫化物矿床分布于现代海底的各种构造环境中,其中以洋中脊和弧后环境居多,这些矿床中有40多个还具有较大的规模和储量,其中的10个在目前阶段是可以进行勘探和开采利用的。由于巨大的资源潜力,一些国际著名的矿业公司开始关注并投资于现代海底热液块状硫化物矿床的商业性勘探与开发,并希望在5年内获得商业性效益。而在我国,对于海底热液硫化物矿床的调查与研究才刚刚起步。在收集和整理世界各国调查研究资料的基础上,总结分析了现代海底热液硫化物矿床的产出特征、矿物和元素组成等,分析了海底热液硫化物矿床的资源潜力,并对我国的调查与勘探工作提出了展望。     

海底热液多金属硫化物分布及控矿因素

基于最新公布的全球热液矿点数据讨论了海底热液多金属硫化物矿体形成的构造环境,探讨了深部岩浆活动、断裂构造以及沉积物盖层等控矿因素对洋中脊多金属硫化物矿体成矿的影响。研究结果表明:海底热液多金属硫化物矿点主要分布于离散型板块边界和汇聚型板块边界;深部岩浆活动和断裂构造是洋中脊热液多金属硫化物成矿最主要的控矿因素;快、慢扩张洋中脊环境深部岩浆活动和断裂构造的差异导致在海底形成了不同规模的多金属硫化物矿体。对认识海底热液多金属硫化物矿床分布与成矿规律、以及开展海底多金属硫化物资源勘查具有一定的指导意义。     

全球现代海底块状硫化物矿床资源量估计

随着世界发展对各种资源需求量的增大,海底资源究竟有多少也已成为全球各界探索的热点问题。现代海底块状硫化物(SMS)作为当今重要的潜在海底金属矿产资源,已在全球各个海域被广泛勘探和调查研究。在国际海底管理局建立的全球海底热液活动数据库基础上,利用美国地质调查所海底矿产评价"三部法",即:(1)将洋中脊、海底火山弧、弧后扩张中心圈定为全球SMS矿床远景区;(2)选定验证SMS矿床适用的矿床吨位、品位模型;(3)根据质通量、热通量、热液柱以及控制区数据估计全球热液喷口区数量与SMS矿床数量,对现代海底SMS矿床的资源量进行初步估计。结果显示:全球现代SMS矿床约为1 000个,所含资源量约为6×108 t,其中铜、锌、铅金属量为3×107 t,与陆地新生代以来的火山块状硫化物(VMS)矿床1.9×107 t相近。     

洋中脊热液羽状流的分布特征及其在多金属硫化物找矿中的指示作用

热液羽状流是海底热液活动的重要标志,海底多金属硫化物是热液活动的产物。现阶段洋中脊多金属硫化物勘探工作的第一步是开展热液羽状流的近底探测;综合各类异常信息,实现从发现热液活动喷口到发现矿床的突破。本文以热液羽状流为研究对象,从羽状流的近底探测、扩散机制和分布特征3个方面,概述了最新的研究进展和有待完善的方面,阐述了羽状流在洋中脊多金属硫化物找矿中的指示作用,最后总结性地指出时空连续性、参数多元化将是热液探测的发展趋势,有助于提升对热液羽状流分布特征的认识,将为热液区分布模式的研究提供更加精细的探测资料。     

深海热液硫化物

自１９７９年人们首次在现代海底一系列的地质构造如洋中脊、岛弧后裂谷和海山上发现了热液硫化物矿床后，经过２０多年的调查研究发现，热液硫化物含有多种金属，且含量较高，是国际海底另一种具有广阔开采前景的资源之一。在过去的２０多年里，一些国家在热液硫化物的勘探和开发利用方面投入了大量的人力物力，并取得了阶段性的成果，有人估计，商业性开采不会遥远。但是根据《联合国海洋法公约》规定，国际海底区域及其资源是全人类共同遗产。因此，对其的勘探和开发将面临有关法律问题。国际海底管理局将于明年制定国际海底其它矿物资源…     

封面海底黑烟囱的故事

海底热液硫化物,以富含铜、锌、铅、金、银等为特征,主要发现于大洋中脊和部分弧后盆地。冷的海水沿洋壳断裂下渗,被下伏的岩浆加热后上浮,从而形成对流,这一过程中萃取了围岩中的金属元素,最后喷出海底。经过一系列物理化学变化后,在海底发生沉淀形成了具有经济价值的海底热液硫化物矿床。海底“黑烟囱”是这一类矿床常见的外在形貌。     

海底热液成因含金属沉积物的研究现状及展望

海底热液成因含金属沉积物广泛分布于全球各大洋与弧后活动扩张中心、大洋玄武岩上覆沉积层的底部以及板内火山的顶部等区域。块状硫化物烟囱体经氧化蚀变发生再沉积作用、热液羽流的扩散和沉降作用或低温弥散流的直接沉淀均可形成含金属沉积物。尽管不同热液区的含金属沉积物在矿物和化学组成上具有一定的差异,但其相对正常远洋沉积物均表现为富含Fe、Mn并亏损 Al 和Ti等组分,其中的主要矿物通常为结晶程度较差的铁锰氧化物/氢氧化物和富铁蒙脱石（绿脱石）。自上世纪七十年代末发现现代海底热液活动以来,大量的研究不仅基本明确了含金属沉积物的形成机制,还在与之相关的微生物矿化作用和自生粘土矿物的成因研究等方面取得了重要的进展。对含金属沉积物开展综合研究,确定其鉴别分类标准,既能丰富人们对海底热液循环系统、热液活动对全球海洋热和化学通量的贡献以及对海底深部生物圈的认识,也可为寻找多金属硫化物矿床、揭示古板块中类似矿床的成因和分布规律以及探索古海洋环境演化等提供重要信息。     

胡安·德富卡海岭因代沃段Mothra热液场的地质和喷出特征

具有中等扩张速率的胡安·德富卡海岭因代沃段是为数不多的具有喷口场沿走向空间分布详细资料的海底环境之一 ( Haymon等 ,1 991 ;Delaney等 ,1 992 ;Von Damm等 ,1 998)。这些资料为我们提供了新的海底对流系统的几何形状。海底绘图和水柱调查表明 ,大约 90 km长的海岭的 1 / 3至少拥有 5个活动热液场。此外 ,在沿轴长 1 5km的距离上分布有数个不活动的硫化物矿床场所。在本文中 ,我们第 1次对在因代沃段上新发现的 Mothra热液场做了详细的描述。它位于已知热液场的最南端 ,对于因代沃系统的喷口矿床的分布和硫化物建造的形态起到独特的…     

基于地形的海底热液区沉积物分布趋势预测方法研究

热液区沉积物接受了大量热液物质的输入,其矿物组成及地球化学空间分布特征是多金属硫化物勘探的有效指标。由于重力作用,洋中脊区域沉积物主要分布于低洼和平坦地形区。为了探索地形因素对热液区沉积物分布的影响规律,本文通过ArcGIS提出了一种基于地形数据的海底热液区沉积物分布趋势预测方法,并对西南印度洋中脊龙角区地形数据进行了分析,包括沉积物重力搬运方向提取、沉积物汇集量估算、海底沟谷提取和沉积物源区划分。通过与研究区底质解译结果进行对比验证发现,预测结果与研究区内沉积物的实际分布范围较为吻合,表明本方法在一定程度上可以有效地指示地形影响下海底热液区沉积物的分布情况。本方法对海底硫化物矿产勘探工作具有一定指导意义,可为海底沉积物取样站位设置与海底硫化物成矿远景区圈定提供参考依据。     

华南寒武纪海洋中沉积矿床及其古环境

寒武纪早期是华南的一个重要的沉积矿床形成阶段。在华南扬子板块下寒武统黑色岩系中产有大量的金属及非金属矿床,其中倍受关注的矿床有Ni-Mo-PGE多金属硫化物矿床、磷矿床与重晶石矿床。Ni-Mo-PGE多金属硫化物矿床的形成可能与海底热液喷流作用有关,成矿元素除海水源外,有部分来自深部热液;磷矿床形成于特定的浅海环境,成矿物质的聚集可能与有机质和含铁胶体有关;重晶石矿床的形成也与海底热液和有机质有关。这些矿床保存了大量的古海洋信息,对其进行深入研究可以揭示华南寒武纪大爆发时期的古海洋环境变化特征。