金在洋脊超镁铁质与镁铁质热液系统中的差异性聚集

洋脊是地球上规模最大的山脉体系,主要由超镁铁质和镁铁质岩所组成,因构造和岩浆作用,这两类岩层分别孕育了超镁铁质和镁铁质含金热液系统。金首先通过水岩反应从洋脊源区岩层内迁移出来,再经历运移堆积作用汇聚到硫化物堆积体内,最后遭受后期蚀变活化迁移改造。以上过程构成了金在这两类热液系统中的完整演化历程。超镁铁质热液系统内的金在汇源端员间的比值远高于镁铁质热液系统。这种差异性聚集暗示了这两类热液系统分别演化出了独具特色的载金属性特征及富集迁移机制。相比于镁铁质热液系统,超镁铁质热液系统内围岩普遍具有的高金含量和高孔高渗特征、热液流体中溶解态非生物有机质和气态物质含量高、硫化物堆积体所处区域裂隙发育及构造稳定等因素,都是造成两者之间存在显著差异性聚集过程的主要原因。持续性地对洋脊热液系统各深部结构体进行更多更精细有关金的丰度、赋存状态及演化变迁的测试分析及模拟研究工作,是未来量化揭示金在不同类型热液系统内的物源贡献及各演化阶段中富集亏损的关键,也将为未来人工海底干预富集成矿工程累积信息。     

基于地形的海底热液区沉积物分布趋势预测方法研究以西南印度洋中脊龙角区为例

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。     

西南印度洋中脊轴部裂谷(49.58°E)沉积物岩心地球化学特征及物源

目前有关西南印度洋中脊沉积物的研究多集中在洋脊翼表层沉积物,对洋脊轴部裂谷沉积物的研究较匮乏,制约了对该区沉积物物质来源和沉积环境的深入认识.针对大洋49航次在洋脊轴部裂谷(东经49.58°)获取的沉积物岩心(GC03)进行了全岩样品主量、微量、稀土元素和Y(REY)含量测试分析,探讨研究区沉积物的物质来源和沉积环境....     

超慢速扩张西南印度洋中脊硫化物成矿模型

洋中脊多金属硫化物已经成为人类重要的战略资源,科学的成矿模型是对其调查研究和勘探的重要依据.相较快速、慢速扩张洋中脊,超慢速扩张洋中脊在岩浆供给、构造和围岩等特征均存在明显差异,但目前对其热液循环及硫化物成矿模型缺乏系统梳理,制约了其资源勘探评价与研究的有效进程.本文系统总结了超慢速扩张西南印度洋中脊热液活动分布以及典型热液区的构造、热源、热液通道、围岩类型、流体性质和硫化物等特征,根据其成矿地质背景的差异性特点将该洋中脊赋存的热液系统分为局部强岩浆控制型、单向拆离/高角度大偏移距断层控制型以及双向拆离控制型三类,根据岩浆供给率(M值)的大小进一步将其划分为五种类型,从而建立了超慢速扩张西南印度洋中脊的局部强热供给-深大断裂控制硫化物成矿模型.超慢速扩张西南印度洋中脊扩张速率整体变化不大(14～18mm/a),岩浆供给呈分段不均匀性.通过近20年的调查研究,发现其发育类型多样的热液系统和硫化物.在岩浆供给充足的洋脊段,发育局部强岩浆供给条件下的深部岩浆房(4～9km).而在岩浆供给贫瘠的洋脊段,发育长期持续活动的深大拆离断层(可达13km),并沿拆离断层形成成矿带.因而超慢速扩张洋脊具...     

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。     

西南印度洋中脊龙旂热液区中硫化物的结构和微量元素特征对金赋存形式和沉淀机制的启示

相比于快速和中速扩张洋中脊,慢速和超慢速扩张洋中脊热液区通常含有丰富的金属硫化物资源。近年来的研究表明大洋中脊的扩张速率与矿石中金的品位呈明显的负相关,即超慢速扩张洋中脊热液区矿石中金的含量高。前人对龙旂热液区的构造环境以及硫化物组合进行了详细研究,但是对龙旂热液区硫化物中贵金属金的赋存形式和沉淀机制研究较少。本文对西南印度洋龙旂热液区中的硫化物进行了精细的矿物结构和微量元素分析,并探讨了金的赋存形式和沉淀机制。龙旂热液区的硫化物主要以黄铁矿为主,其次是黄铜矿和闪锌矿,黄铜矿普遍出溶等轴古巴矿,此外还观察到了少量的针钠铁矾和自然金等矿物。根据矿物结构和形态,黄铁矿明显被划分为两期,一期黄铁矿（Py1）自形度低,呈细粒状或胶状,内部多孔洞;二期黄铁矿（Py2）自形度高,呈自形−半自形,且粒径较大。Py1往往存在于Py2内部或以包体的形式被Py2所包裹,Py2则与自形−半自形黄铜矿和闪锌矿等矿物共生。自然金主要存在于Py1的内部孔洞之中,少量存在于Py2以及Py2与其他硫化物之间。相比于Py2,Py1含有更高的Ni、Zn、Pb、Ba、Mn、V、Mg、U、Au、Ag、Cd元素含量,更低的Co、Se、As、Sb元素含量。在龙旂热液区的物理化学条件下,热液流体中金的主要存在形式为Au(HS),HS⁻浓度的降低和pH值升高均会促进金的沉淀。龙旂热液区早期热液流体与海水的混合造成热液流体pH值升高,而混合作用导致的热液流体温度降低会促使黄铁矿（Py1）的结晶,从而促使热液流体中HS⁻浓度的降低,热液流体pH值升高和黄铁矿结晶（Py1）引起的硫逸度降低是龙旂热液区自然金沉淀的主要机制。     

个旧西凹铜-锡多金属矿床地球化学特征及地质意义

西凹铜-锡多金属矿床位于个旧东区老卡岩体内侧边缘的蚀变带中,矿化与钾长石化、萤石化和黄铁矿化等蚀变密切相关。成矿作用可分为矽卡岩阶段、锡石-石英阶段、石英-硫化物阶段和碳酸盐岩阶段。对该矿床未蚀变花岗岩、绿帘石-绿泥石化花岗岩及钾化花岗岩矿石的主量、微量及稀土元素,矿化期黄铁矿的硫、铅同位素特征进行了分析。研究发现,元素W、Bi、Sn、Cu、Zn、Ag具有共同成矿的特征。钾化花岗岩矿石及绿帘石-绿泥石化花岗岩的稀土元素特征与未蚀变花岗岩相似,表明成矿与花岗岩关系密切。硫同位素特征暗示玄武岩可能为Cu的成矿提供了物源;铅同位素表明成矿物质具有混合源的特征,表明花岗岩也为成矿提供了部分来源。Eu异常、较高的Y/Ho比值和Y、Ho发生分馏的特征表明早期成矿流体温度较高且富含氟,结合钾长石化、萤石化等围岩蚀变以及流体包裹体研究,认为该矿床成矿流体具有高温、富CO2、富氟富钾的特征,具典型的岩浆热液矿床特征,可能形成于后碰撞的伸展构造背景中。     

基于便携式X射线荧光光谱(PXRF)分析的西南印度洋脊龙角区沉积物地球化学找矿研究

洋中脊热液活动伴生的多金属硫化物是未来重要的接替资源,但目前其勘查技术手段相对匮乏。便携式X射线荧光光谱(PXRF)是针对野外原位快速分析而发展起来的一项新技术,常被应用于岩石露头地球化学研究和土壤重金属污染评价。采用PXRF对西南印度洋脊龙角区的沉积物开展了化学组成分析,并通过元素的空间分布特征确定热液区可能产出的位置。结果表明,研究区的沉积物可能由钙质沉积物、基岩碎屑、热液组分等组成,部分沉积物具有较高的热液成矿元素含量,明显受到了热液活动的影响。通过面浓度-个数分形方法,确定Cu、Zn、Fe、Mn、As等主要成矿元素的异常下限。根据上述元素的空间分布特征,在研究区识别出了6处异常区,其中3处异常区与已知热液区相吻合,另外3处异常区可能代表了未发现的热液活动。上述工作为洋中脊多金属硫化物的勘查提供了新的思路。      

陕西勉略宁地区旧房梁金矿床元素地球化学特征及成矿意义

选取一个含金采样剖面,对旧房梁金矿床的成矿流体性质和成矿物质来源进行了探讨。研究结果表明,旧房梁金矿床产于陕西勉略宁三角地区中新元古界碧口群,矿体的分布和产状受地层岩性和韧性剪切带的强烈控制,矿床成因类型为绿岩型金矿床。对矿石及其顶底板围岩的主微量元素和稀土元素地球化学特征及其成矿作用的研究表明:与Au含量正相关性较好的元素有Ag、Hg、Bi、Mo;在成矿过程中,矿石和围岩的Al₂O₃、TFe₂O₃及高场强元素含量较稳定;大离子亲石元素含量在矿石及矿体底板围岩中相对亏损,在矿体顶板围岩中富集;亲硫元素含量表现较为复杂,Pb含量在矿体顶板围岩及氧化矿石中富集,Mo、Hg含量在矿石中普遍升高;同时伴随岩石质量的亏损;稀土元素配分模式显示矿石及近矿围岩相对于远矿围岩具有正Ce异常和负Eu异常的特征。上述特征均表明成矿流体具有高温还原性的特点。结合矿床流体包裹体和硫同位素等特征,认为该矿床的成矿物质来源可能与碧口群地层有关,其成矿过程可能与澄江期在区内广泛形成的NNE向韧性剪切变形有关,构造矿化蚀变对围岩物质组分具一定继承性和差异性。      

西南印度洋中脊轴部裂谷(49.58°E)沉积物岩心地球化学特征及物源

目前有关西南印度洋中脊沉积物的研究多集中在洋脊翼表层沉积物,对洋脊轴部裂谷沉积物的研究较匮乏,制约了对该区沉积物物质来源和沉积环境的深入认识。针对大洋49航次在洋脊轴部裂谷（东经49.58°）获取的沉积物岩心（GC03）进行了全岩样品主量、微量、稀土元素和Y（REY）含量测试分析,探讨研究区沉积物的物质来源和沉积环境。结果表明,GC03岩心样品富CaO、LOI（烧失量）和Sr,指示以钙质生物沉积占主导,并混有玄武岩碎屑。稀土元素总量（ΣREY）低,平均为54.3×10-6,稀土元素球粒陨石标准化配分图显示轻稀土元素富集,Ce和Eu显著负异常特征。其中L2层（83~87 cmbsf）富集Cu、Zn、Fe、Co等金属元素及较低的100*Al/（Al+Fe+Mn）值,揭示存在热液组分输入。Ceanom值与微量元素V/（V+Ni）-U/Th判别指标指示,研究区总体为偏氧化环境,部分层位显示还原特征。