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、     

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。     

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。     

大西洋中脊26°S热液区玄武岩地球化学特征及其地幔源区性质

南大西洋中脊(SMAR)属于慢速扩张脊,26°S(SMAR 26°S)热液区是中国新近发现的以玄武岩为基岩的热液区。本次研究对热液区的玄武岩开展了岩相学和地球化学研究,揭示玄武岩的地球化学特征和岩浆源区性质,探讨其成矿潜力。结果表明,该热液区玄武岩地球化学特征和正常洋中脊玄武岩(N-MORB)相似,为钠质拉斑玄武岩;它们是由下伏亏损的尖晶石二辉橄榄岩地幔部分熔融而成。玄武岩所具有的低w(K_2O)(0.05%～0.25%)、低(Ce/Yb)_N比值(0.62～0.86),以及异常指数(Nb~*1,P~*1,Sr~*≤1,Zr~*1)特征,表明源区地幔性质不均一,且受到了不同程度的陆壳物质混染;w(MgO)为7.52%～8.81%,指示热液区岩浆结晶分异程度低,岩浆演化不彻底。轻微的Eu正异常(δEu值为1.03～1.15),指示玄武岩形成过程中受到一定程度高温热液流体的影响,并处于强还原环境。与其他热液区玄武岩相比,研究区玄武岩Ba,Rb等高度不相容元素含量较低,均显示正Eu异常,岩石-海水相互作用弱。研究区玄武岩的Zn和Cu的含量分别为72.0～148.0×10~(-6)和79.9～138.5×10~(-6),与MARK区和大西洋46°～32°S热液区玄武岩相比,研究区玄武岩可能具有更大的成矿潜力。     

西南印度洋超慢速扩张脊49.6°E热液区硫化物矿物学特征及其意义

2005年在西南印度洋脊49.6°E发现热液异常,并于2007年取得硫化物样品,这是首个在全球超慢速扩张洋脊发现活动的海底热液区。对该区硫化物开展了矿物学和矿物化学研究。结果表明,西南印度洋脊49.6°E热液区硫化物可划分出富Zn和富Fe两种矿石自然类型,矿石中广泛发育溶蚀孔洞构造、"黄铜矿疾病"结构、网格状固溶体分解结构、同质增生结构等结构构造。根据矿物化学成分变化,矿石矿物可划分出Fe-S系列、Zn-S系列、Cu-Fe-S系列、Cu-S系列及Au、Cu、W自然金属系列等。该区硫化物的沉积过程可划分为2个阶段:Ⅰ.富Zn硫化物沉积阶段,矿物组合以闪锌矿-黄铁矿-黄铜矿为主,成矿流体沉积温度相对较低;Ⅱ.富Fe硫化物阶段,矿物组合以黄铁矿-白铁矿-闪锌矿-等轴古巴矿为主,成矿流体沉积温度相对较高。后期沉积过程(阶段Ⅱ)对早期沉积过程(阶段Ⅰ)的硫化物进行了部分叠加改造。     

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。     

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。     

西南印度洋中脊热液沉积稀土元素地球化学特征

西南印度洋中脊(SWIR)超慢速扩张段特殊的构造环境是了解洋脊深部过程和热液系统的又一天然验室,为进一步认识全球洋中脊热液系统提供了新的思路和内容。同时,慢速扩张脊较低频率的构造事件或许促进热液上升流的长寿命、多期次活动,与高度不稳定的快速扩张热液系统相比更有利于大型矿床的形成。     

中印度洋脊Edmond区热液硫化物的形成——来自铅和硫同位素的约束

位于中印度洋脊23°52’S的Edmond热液区发现于2000年,属于典型的以玄武岩为宿主的活动热液区。首次测得了Edmond热液区9件硫化物的铅同位素和6件样品的硫同位素组成,结果表明:硫化物矿石的206Pb/204Pb为17.879～17.970,207Pb/204Pb为15.433～15.550,208Pb/204Pb为37.743～38.130。Pb-Pb图解表明,Edmond热液区硫化物的铅同位素数据与中印度洋脊玄武岩的铅同位素组成较一致,与印度洋沉积物和锰结壳相比具较低放射性成因铅的特征,说明硫化物中的铅主要来源于地幔(玄武岩),海水的贡献微弱。硫化物的δ34S为5.7‰～7.2‰,明显高于玄武岩的硫同位素组成(δ34S≈0‰),认为Edmond热液区硫化物中的硫除地幔的贡献外,海水中硫酸盐还原作用产生的硫的贡献可能超过30%。中印度洋脊Edmond热液区存在非常活跃的浅循环系统,可能是造成硫化物中硫同位素组成偏重的主要原因。     

多波束测深技术在洋中脊构造地貌解译中的应用

多波束测深技术在国际上是海洋科学研究、海底资源开发和海洋工程建设中的重要技术手段。基于对国内外多波束 地形数据的广泛调研,对洋中脊附近洋底构造地貌形态进行分析研究。文中利用不同扩张速率洋中脊附近的50 m分辨率的多 波束地形数据,基于数字地形空间分析方法,利用不同滑动窗口和阈值自动识别来提取洋中脊附近地形面的最大、最小曲率 以及坡度,并以此对洋中脊进行构造解译。对中大西洋洋中脊和东太平洋洋隆两个实验结果的定量分析表明,基于地形曲面 曲率和坡度的洋中脊构造解译方法是有效且可行的,其结果为洋中脊构造样式解译提供重要参考。但是相比之下,     

“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。     

西南印度洋中脊活动与非活动热液区沉积物元素地球化学特征对比

龙旂热液区与断桥热液区分别是西南印度洋中脊典型的活动与非活动热液区。为研究两区内表层沉积物地球化学特征,对共59件表层沉积物进行了元素地球化学测试,对其进行物质组分、富集系数与R型聚类等分析。结果表明:两区内普遍含较高的Ca、Sr、Ba等生源元素和Fe、Mg、Si、Al等围岩元素,而构造、围岩和热液活动等因素的不同,使两区沉积物的元素地球化学特征存在差异。龙旂区沉积物出现了源于超基性围岩的组分并体现在元素聚类组合中,其沉积物中热液富集相关元素Cu、Zn、Fe和Co等。断桥区更高的生源元素含量可能指示其热液活动停止后,主要受生物沉积作用的影响,该区热液相关元素与基性围岩联系紧密,表现出Pb与W的明显富集。     

超镁铁岩型海底热液成矿系统中Au的矿化——以卡尔斯伯格脊天休热液区为例

正现代海底块状硫化物矿床(SMS)富含Au等战略性矿产,是海底成矿作用研究的热点(Fuchs et al., 2019)。传统观点认为,富Au型SMS矿床可赋存于现代海底各种构造环境中,但高品位的Au通常与岛弧、不成熟的弧后环境有关,大洋中脊形成的块状硫化物往往是贫Au的。然而,     

遥感线性构造解译和分形统计方法在沂南金矿及外围的应用

文章以山东沂南金场—铜井矿区及外围为研究对象,利用ETM+遥感数据为基本信息源,首先对遥感影像进行假彩色合成、校正、去除干扰等处理;然后对影像做滤波处理以增强区域构造信息进行线性构造解译,运用分形几何学的原理和计盒维数法求得分维值,得出该区线性构造具有良好的统计自相似性和分形特征;最后综合分析线性构造分维值、岩浆岩资料、已知矿床(点)信息,确定7个成矿远景区,其中Ⅰ号远景区是最有前景的异常区。     

中印度洋脊Edmond热液区黄铁矿的标型特征及其对海底成矿作用环境的指示

对中印度洋脊Edmond热液区的丘顶和丘坡进行电视抓斗取样,获得了大量的金属硫化物等热液作用产物样品。在进行细致的矿相学分析基础上,对硫化物中黄铁矿的标型特征及其演化进行了详细研究。结果表明,Edmond热液区的黄铁矿可分3种类型,其形态标型和成分标型分别具有以下特征:Ⅰ型:呈自形立方体状,S/Fe原子数比接近于2.00,微量元素具有高Cu,低Zn、As、Pb、Ni和Ag的特点,Cu/Zn值高,平均可达4.26;Ⅱ型:呈半自形立方体状,S/Fe原子数比平均2.03,具有高Zn、Co、低Cu的特点,Cu/Zn值(平均0.04)低;Ⅲ型:主要呈胶状、莓球状,S/Fe原子数比平均2.04,具有Ag、Pb、Zn、As元素富集的特点,Cu/Zn值介于前两者之间(平均1.09)。根据硫化物中矿物共生组合关系,认为这3类黄铁矿分别对应高温、中高温和低温成矿作用,黄铁矿的形态和成分能很好地指示热液区的成矿环境和成矿条件的演变。     

中-东西伯利亚及俄罗斯远东地区构造和成矿作用的研究进展

俄罗斯地质学家在近20年来以岩石圈板块构造理论和地体分析方法,对中-东西伯利亚和俄罗斯远东地区构造和区域成矿作用的研究取得了一系列重要进展。这些进展集中体现在2个多国合作项目取得的成果和2部最新的科学专著中。作者重点介绍了中-东西伯利亚和俄罗斯远东地区区域构造演化、区域构造和区域成矿单元及一些重要金属矿床的基本特征,并对本区地质演化的某些重要问题（转换陆缘、蒙古-鄂霍茨克造山带等）做了讨论,以此向读者提供一个有关俄罗斯东部地区上述领域基本研究现状的梗概。