冲绳海槽中部Jade热液活动区中块状硫化物的稀土元素地球化学特征

用ICP－MS对冲绳海槽Jade热液活动区中6个块状硫化物样品进行了稀土元素分析。除一个样品表现出极微弱的正Eu异常外(δEu=1.09)，其他样品均表现出负Eu异常(δEu=0.58-0.71)和LREE相对富集((La/Yb)N=1.29-47.87)的球粒陨石标准化配分模式。块状硫化物样品之间稀土元素组成的变化是由于热液流体－岩石的相互作用以及海水和热液流体不同程度混合的结果，与深海沉积物，火山岩和海水稀土元素配分模式对比，表明块状硫休物的REE部分来自沉积物和火山岩，海水的混合作用对块状硫化物的REE配分模式具有一定的影响。海底热液硫化物稀土元素组成的变化可以一定程度的反映在出热液流体的演化特征。     

冲绳海槽中部热液活动区构造地球物理特征分析

对冲绳海槽中部南奄西、伊平屋、伊士名三个现代海底热液活动区的地形、热流分布、地震、地磁场特征进行了初步研究。结果表明,海槽中部的热液活动区都集中于海槽的中央地堑中,或位于火山口的侧坡上,或位于地堑中山脊的侧坡上,热流值高而变化大,地震事件十分上频繁,地磁场曲线变化较大。这一系列特征说明现代海底热液活动区和目前的构造活动带吻合,热液活动和岩浆作用或浅成岩浆房密切相关。板块俯冲在海槽下诱生地幔物质上涌,上涌的地幔物质所携带的热量为热液活动提供了动力源,在海槽拉张过程中形成的断裂为热液流体提供了运移通道.     

热液矿床石英铅同位素组成及其地质意义

作者以若尔盖铀矿床为例，研究了含矿热液形成的石英脉石英的铅同位素组成，并将其作为联系母源铅同位素组成的桥梁，判别铀的来源。结果表明，矿床中石英铅同位素组成与含矿黄铁矿和中酸性构造－岩浆成因的花岗岩铅同位素组成具线性演化关系。由此提出含矿热液中的铀来自中酸性构造－岩浆岩而不是地层岩石的新见解，同时提出利用热液石英铅同位素组成判别非放射性矿床成矿元素来源的可能性。     

冲绳海槽北、中段火山岩地球化学特征及其地质意义

为去除非火山物质对样品化学性质的影响，得到火山岩真实的地球化学及同位素组成数据，作者对采自冲绳海槽的酸性火山岩样品严格的前处理，其中海槽北段火山岩同位素数据以前还未见公开报道。根据所得U系同位素组成数据及其分布规律分辩混染物中俯冲板片的成分，结合Sr-Nd同位素组成，本文对海槽火山活动的岩石种类、物质来源和岩浆演化过程作了一些初步的讨论。结果表明，冲绳海槽酸性火山岩分布广泛，为钙碱性系列岩石，碱性弱（里特曼指数〈1．8）；海槽岩浆主要源于地幔，源区同位素组成类似PREMA地幔，结晶分异作用是演化过程中最主要的地质作用，但岩浆也受到了不同程度地受到上地壳与／或俯冲板片物质的混入；根据混合模拟结果将海槽火山岩大致分成以上地壳物质混染为主和上地壳-俯冲板片混染两类，且认为上地壳混染发生在岩浆演化的晚期，此时岩浆体系SiO2含量要高于混染物。     

冲绳海槽地质构造对热液活动的控制机理

海底热液活动一直是当代海洋科学研究的重要前沿领域之一,了解地质构造对海底热液活动的控制作用对于认识热液系统的形成机理及寻找海底硫化物资源具有重要的指示意义。总结了冲绳海槽中部和南部地形与断裂构造、地壳结构、重磁场、热流及岩浆活动等方面的地质构造特征以及海槽热液区分布和热液产物的基本特征。通过比较冲绳海槽与马努斯海盆、马里亚纳海槽、北斐济海盆、劳海盆等基底和扩张阶段不同的弧后盆地构造特征的差异,归纳了冲绳海槽地质构造的特殊性,包括过渡性地壳性质、低扩张程度、高热流值、巨厚沉积层及双峰式火山作用等。冲绳海槽热液活动受到断裂构造、岩浆活动、扩张速率等构造因素的控制,同时受到基岩类型和沉积物盖层等地质条件的影响。海槽中部和南部平行和垂直盆地走向的两组断裂带为流体循环提供了通道,大规模的岩浆活动则为热液系统提供了充足的热量。此外,海槽内广泛分布的酸性火山岩和较厚的沉积盖层与流体相互作用,使得热液产物富含有机质、二氧化碳以及Ag和Au等金属元素。根据冲绳海槽的扩张速率和地质构造特征,推测冲绳海槽仍具有发现新热液区的潜力,其中部和南部两组断裂交汇的部位、轴部火山、受海脊俯冲影响的区域以及靠近岛弧一侧...     

东太平洋北部胡安·德富卡洋中脊Mothra热液场硫化物烟囱体成矿物质来源:铅和硫同位素组成

对采自Mothra热液场Faulty Towers硫化物烟囱体群(47°57.447,N,129°06.568W)的一个硫化物烟囱体进行了铅和硫同位素组成的研究工作.分析结果表明,铅同位素组成的分布范围为:206Pb/204Pb=18.665～18.828; 207Pb/204Pb=15.460～15.607; 208...     

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。     

冲绳海槽火山岩岩石特征及其地质意义

冲绳海槽火山岩目前发现有玄武岩、玄武安山岩、安山岩、粗面安山岩、粗面英安岩、英安岩和流纹岩。研究表明,冲绳海槽火山岩均属亚碱性系列,基性岩具有拉斑玄武岩系列和钙碱性系列的过渡性,中、酸性岩多属钙碱性系列;央石形成于上新世以来,大部分都是富集型地幔玄武质岩浆在分离结晶不同阶段的产物。岩石在分离结晶演化趋势上的一致性和岩石化学指数变异关系上的多样性是原来快速上升未发生混染的岩浆在断裂构造隔离下分枝独立     

冲绳海槽南奄西热水活动区热水沉积成矿作用

冲绳海槽南奄西热水活动区位于奄美大岛西约１４０ｋｍ的南奄西海丘西坡（２８°２３′～２５５′Ｎ,１２７°３７５～３９５′Ｅ）。１９８６年在该处发现有热水活动的征兆［１］,１９９１年６月发现热水温度达２７０℃的活烟囱［２］。１９９２年６月在此采得温...     

冲绳海槽中部热液活动与IODP331航次初步成果

伊平屋北部热液区（IheyaNoAhhydrothermalfield）位于冲绳海槽中部地区。综合大洋钻探计划（IODP）331航次于2010年9月1日至10月4日在该区钻探了5个站位（C0013-C0017）：C0016站位位于NoahBigChimney（NBC）地区活跃的热液烟囱和硫化物-硫酸盐丘状体上;在C00...     

大西洋洋中脊TAG热液区硫化物铅和硫同位素研究

位于大西洋洋中脊26.08°N的TAG热液区是目前已知的赋存在无沉积物覆盖的洋中脊区的一个最大的海底热液硫化物矿床.新测得来自ODP-158航次钻孔的9件热液硫化物的铅、硫同位素组成;2件铁锰氧化物和1件底盘玄武岩的铅同位素组成.结果表明,矿石硫化物的铅同位素组成206Pb/204Pb为18.2343～18.3181,207Pb/204Pb为15.4717～15.5061,208Pb/204Pb为37.7372～37.8417;它们位于该区底盘玄武岩(206Pb/204Pb=18.1454,207Pb/204Pb=15.4572,208Pb/204Pb=37.6534)和近洋底铁锰氧化物(206Pb/204Pb,207Pb/204Pb,208Pb/204Pb分别为18.6907～18.9264,15.5615～15.6279,38.1164～38.3687)的铅同位素组成之间.三者呈线性相关关系,说明硫化物中铅来源于地幔(玄武岩)与海水(铁锰氧化物)的两端元混合.硫化物的硫同位素组成δ34S为6.2‰～9.5‰,它明显高于地幔玄武岩的硫同位素组成(δ34S=±0‰),也高于东太平洋海隆EPR21°N(δ34S=0.9‰～4.0‰)和大西洋洋中脊MAR23°N(δ34S=1.2‰～2.8‰)等热液活动区硫化物的硫同位素组成,这一特征反映了TAG热液体系中硫来源于地幔玄武岩硫与海水硫酸盐无机还原作用产生的硫的两端元混合.因此,铅硫同位素研究为现代大洋底热液硫化物矿床形成过程中矿质来源及流体混合作用提供了十分有益的信息.     

中印度洋海岭Edmond热液区块状硫化物中自然金的发现及其意义

位于中印度洋中速扩张洋脊的Edmond热液区块状硫化物矿石样品主要分为以黄铁矿-黄铜矿为主的富Fe块状硫化物、热水沉积成因的富含硅质块状矿石和以硬石膏为主的硫酸盐矿石等3种不同类型.通过扫描电镜观察和X射线光电子能谱分析,在硫酸盐矿石和富Fe块状硫化物中首次发现了自然金,最大粒径可达20 μm左右,主要呈不规则粒状或板状与硬石膏、闪锌矿等硫化物颗粒紧密共生,少量以次显微金形式沉淀在自形黄铁矿晶体表面.电子探针分析结果显示,晚期形成于中低温条件下的贫Fe闪锌矿中Au富集程度普遍较高(平均含量约为6700×10-6);Ag主要以类质同象形式赋存于与闪锌矿、黄铜矿伴生的硫盐矿物中(5.0％～6.7％ Ag),这表明贵金属元素的富集成矿作用与海底热液活动晚期的中低温成矿阶段有关.推断Au在该研究区以高温、酸性和氯度较高为特征的热液流体中主要呈AuCl2-或AuHS0形式迁移.而海水与热液流体混合、喷口流体发生相分离以及传导冷却作用,被认为是导致Au有效沉淀的重要控制因素.     

冲绳海槽中部Jade热液区热液沉积物中Ag的富集成矿作用

冲绳海槽Jade热液活动区热液沉积物主要以块状硫化物和硫酸盐矿物为主。与其它热液活动区相比,本区的热液沉积物以富含Pb和Ag等元素为特征。电子探针和中子活化的分析结果表明,在块状硫化物矿石中,Ag主要以分散态富集在粗粒硫化物和细粒硫化物集合体中,在热液活动的早期和晚期均有Ag的富集。在以硬石膏为主的块状矿石中,Ag主要在细粒硫化物集合体中富集,其富集成矿的时间为热液活动的中后期,富集成矿温度在150℃以上。在重晶石为主的块状矿石中,Ag主要以颗粒状自然银的形式在热液活动后期富集成矿,其成矿温度低于160℃。     

Origin of natural sulfur-metal chimney in the Tangyin hydrothermal field,Okinawa Trough: constraints from rare earth element and sulfur isotopic compositions

For the first time, we present the rare earth element (REE) and sulfur isotopic composition of hydrothermal precipitates recovered from the Tangyin hydrothermal field (THF), Okinawa Trough at a water depth of 1206 m. The natural sulfur samples exhibit the lowest ΣREE concentrations (ΣREE= 0.65×10^–6–4.580×10^–6) followed by metal sulfides (ΣREE=1.71×10^–6–11.63×10^–6). By contrast, the natural sulfur-sediment samples have maximum ΣREE concentrations (ΣREE=11.54×10^–6–33.06×10^–6), significantly lower than those of the volcanic and sediment samples. Nevertheless, the δEu, δCe, (La/Yb)_N, La/Sm, (Gd/Yb)_N and normalized patterns of the natural sulfur and metal sulfide show the most similarity to the sediment. Most hydrothermal precipitate samples are characterized by enrichments of LREE (LREE/HREE=10.09–24.53) and slightly negative Eu anomalies or no anomaly (δEu=0.48–0.99), which are different from the hydrothermal fluid from sediment-free mid-oceanic ridges and back-arc basins, but identical to the sulfides from the Jade hydrothermal field. The lower temperature and more oxidizing conditions produced by the mixing between seawater and hydrothermal fluids further attenuate the leaching ability of hydrothermal fluid, inducing lower REE concentrations for natural sulfur compared with metal sulfide; meanwhile, the negative Eu anomaly is also weakened or almost absent. The sulfur isotopic compositions of the natural sulfur (δ³⁴S=3.20‰–5.01‰, mean 4.23‰) and metal sulfide samples (δ³⁴S=0.82‰–0.89‰, mean 0.85‰) reveal that the sulfur of the chimney is sourced from magmatic degassing.     

冲绳海槽岩浆活动研究进展及思考

冲绳海槽以其特有的构造地质环境吸引着众多地质学者的关注。针对冲绳海槽地区岩浆作用过程的研究是其中的核心内容之一。本文综述了近年来冲绳海槽岩浆源区物质特征、岩浆形成演化过程及其控制机制等方面研究取得的主要成果,并在此基础上指出了目前冲绳海槽岩浆活动研究工作中存在的科学问题,提出利用铀系不平衡方法研究冲绳海槽岩浆活动的新思路,同时探讨了今后一段时间内的研究方向应该集中在以下四个方面: ①菲律宾板块俯冲的脱水过程对冲绳海槽岩浆活动的作用;②俯冲过程中深海沉积物对冲绳海槽岩浆的贡献;③冲绳海槽岩浆熔融的控制因素;④冲绳海槽火山活动和海底热液活动的成因关系。     

安徽铜山铜矿床硫化物Re-Os定年及其地质意义

安徽铜山矽卡岩型铜矿床是长江中下游成矿带的重要矿床之一,其2件辉钼矿样品和2件黄铁矿样品的Re-Os同位素年龄分别为150.70±1.14～151.22±1.11Ma和148.73±3.22～152.50±6.69Ma,4件样品的等时线年龄为150.98±0.78Ma( MSWD =0.68,误差2σ).这一结果表明,...     

辽南地区金矿床铅同位素组成特征

辽南地区是我国重要的金矿化集中区,区内产出大、中,小型金矿２０余处。简要叙述了猫岭,五龙,四道沟,岫岩,新房５个金矿床的地质概况。讨论了它们的铅同位素组成并划分为两大类：第一类具有正常铅的同位素组成,其成矿年龄与辽河群变质年龄相当;第二类具有异常铅的同位素组成。在铅构造模式图上,上述５个金矿床铅同位素组成具有壳源铅的特点。