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     

大西洋中脊热液硫化物矿点地形制约及勘探靶区筛选

<正>近几十年来,由于勘探技术的进步,世界诸国开始重视和进行深海大洋海底矿产资源的调查勘探工作。海底多金属硫化物是海底矿产资源极为重要的一项,对其的研究具有明显的经济与科学意义。大西洋中脊属于慢速扩张脊,慢速扩张洋中脊容易发育大型的热液多金属硫化物。大西洋的热液硫化物主要分布于洋中脊地区,底部基岩主要由基性玄武岩与少量超基性岩组成。大西洋中脊的热液硫化物可主要分为Cu-Zn型和Cu-Fe型硫化物。已发现的热液硫化物区域在地形上具有显著差异,主     

海底多金属硫化物矿床的主要特征

海底多金属硫化物由于含有贵金属而具有潜在的经济价值并,受到国际地质学家们的广泛关注。已经发现的矿点和矿床有一百多处,然而规模比较大的不足20处。相对于锰结核,多金属硫化物在海底产出的部位较浅,矿石中含有Cu、Zn、Ag和Au等,具有很高的经济价值。据粗略估计,已发现的大型矿床共含有一百万到五百万吨的块状硫化物。世界海底多金属硫化物矿床主要分布在东太平洋海隆、西太平洋构造活动带、西南太平洋以及大西洋中部的大洋中脊。海底多金属硫化物属于海底热液烟囱物,它是热液活动的产物,其成因机制涉及构造和岩浆活动与热液活动的关系,海水及水深以及沉积物与热液成矿的关系,岩水反应,热液地球化学,生物活动等。     

矿物测年技术在深海多金属硫化物找矿中的应用

<正>自1978年在EPR21°N附近发现深海热液多金属硫化物沉积以来,各国学者又在大西洋洋脊、印度洋洋脊等全球主要大洋中脊单元和弧前、岛弧和弧后盆地发现了深海多金属硫化物矿点或矿体,该类矿床因富集Cu、Pb、Zn、Au和Ag等金属而受到人们在科学认识和经济价值方面的兴趣。我国作为全球最大的发展中国家,经济稳固发展的同时对一些金属矿产特别是贵金属、稀有金属的需求也日趋强烈。在近年来国内深海资源(包括深海多金属硫化物资源)调查研究加速发展的背景下,寻找有     

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。     

“大洋一号”船在南大西洋中脊取得多金属硫化物样品

国家海洋局网站消息2011年2月4日23时,正在南大西洋作业区执行中国大洋第22航次科考任务的＂大洋一号＂船传来好消息：科考队员在南大西洋中脊成功抓取了多金属硫化物样品。     

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。     

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     

南大西洋脊多金属硫化物热液区的预测与发现

大西洋中脊属于慢速扩张洋中脊,最北端到达87°N,距离北极仅333km,最南端延伸到54°S的布韦岛,占到全球洋中脊总长度的40%。随着北大西洋TAG(26°N)热液区的发现及较大硫化物资源量的证实,大西洋慢速扩张脊成为全球海底热液硫化物调查与研究的重点地区。俄罗斯、     

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.     

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     

大西洋中脊区线性构造解译及热液成矿关联

基于大西洋最新的高精度水深数据,协同重力、磁力数据,利用地形分割算法、GIS技术等综合解译大西洋洋脊线性构造,并将其与前人研究成果对比、校正、融合、整合、补充,生成大西洋线性构造信息图层。将已查明热液硫化物矿点生成已知矿点图层。将两图层进行空间关联分析,初步得出两者之间关系。     

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.      

海底热液硫化物区域成矿演变与控制因素探讨

海底热液活动及其成矿作用在洋中脊、弧后扩张盆地、火山岛弧、板内火山等主要大型伸张构造单元均有分布,成矿类型不仅包括Cu、Pb、Zn、Au、Ag等金属属硫化物,也包括热液喷口附近沉积的热液Fe-Mn结壳、海底含金属沉积沉积物.经过近30多年的调查与研究,尽管对上述构造环境详细调查的区域占不到全球的10%,但目前除环南极的洋脊处没有发现热液活动外,其余海底区域均发现有热液活动异常显示或取得了典型的热液硫化物样品.针对典型热液硫化物矿床(点)的构造背景、矿物学、岩石学、地球化学等方面开展了较多的研究,成矿机制了也取得了较为深入的认识.本文应用区域成矿学的理论和研究方法(翟裕生等,1999),对不同构造单元的热液活动分布规律及其在大洋演化过程的变化特征、控制流体演化的主要因素等方面进行了总结.     

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     

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     

南大西洋中脊26°S热液区成矿物质来源探讨

南大西洋中脊的26°S热液区广泛发育多金属硫化物、底泥、枕状熔岩、非活动性烟囱体和活动性烟囱体。为了有效探索硫、铜等成矿物质的来源以及成矿作用过程,分别以玄武岩、烟囱体残片及块状多金属硫化物为研究对象,开展了熔融包裹体、硫同位素和铜同位素研究。结果显示：区内玄武岩新鲜未蚀变且斑晶中产出大量熔融包裹体;熔融包裹体气泡壁附着黄铜矿、黄铁矿及磁铁矿等子矿物,说明在岩浆作用过程中可从熔浆中分离出成矿所需的金属元素和硫,这些成矿元素随着岩浆去气作用进入挥发分中,并随着脱气作用迁移出来。通过对烟囱体残片及块状多金属硫化物中黄铁矿的硫同位素组成进行比对分析,发现26°S热液区内硫化物的硫同位素与大西洋各热液区硫化物的硫同位素变化范围相一致,但δ³⁴S_V-CDT值略低（3.0‰~3.9‰）。低的δ³⁴S_V-CDT值指示硫以岩浆硫源为主,海水硫酸盐还原硫占比低。黄铜矿呈现略微富铜重同位素特征且分馏程度较低,其δ⁶⁵Cu值（0.171‰~0.477‰）趋近于大洋中脊玄武岩的铜同位素值（0）。综合硫同位素及铜同位素特征,表明热液流体经历了岩浆和海水的混合过程,成矿物质主要来自于岩浆热液,成矿作用过程中可能有少量海水混入。     

南大西洋慢速洋中脊与地幔柱相互作用研究进展与展望

揭示洋中脊与地幔柱(脊-柱)之间的可能联系为认识地球深部物质组成与深部地幔动力学过程提供了重要窗口,也是过去40多年以来固体地球科学研究领域的前沿与热点。在绵延八万多千米的全球洋中脊系统中,部分洋脊片段会受到地幔柱作用不同程度的影响。研究显示,大西洋的形成演化与地幔柱作用之间具有密切联系,尤其在南大西洋的裂解、打开演化过程中,南大西洋中脊系统始终与其周围地幔柱(如圣赫勒拿、阿森松、特里斯坦、高夫、发现等地幔柱)之间具有不同程度的相互作用关系,导致沿脊出露玄武岩在地球化学组成上呈现出明显的不均一性特征。本文在系统性总结脊-柱相互作用研究现状与南大西洋地区地质构造演化特征的基础上,详细阐述了南大西洋中脊13.2°S～24.2°S地区玄武岩的岩石地球化学特征;揭示了南大西洋中脊研究区的岩浆演化、地幔源区性质;指示出圣赫勒拿地幔柱物质向南大西洋中脊系统传播的主要方向;圈定了圣赫勒拿地幔柱对南大西洋中脊系统地幔源区性质在沿脊方向的影响范围(14.2°S～20.4°S);同时推测了南大西洋中脊系统与圣赫勒拿地幔柱之间受地幔柱影响的软流圈地幔物质在大洋岩石圈底部的空间展布。最后本文提出了关于南大西洋...     

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     

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。