现代矿床学二介绍.doc

第四篇 现代成矿理论进展 一、海底现代热液成矿作用的发现 1．过程 1）首次报导 Miler及其同事1966年首次报导了红海拉张海底的热液成矿作用，发现规模巨大的多金属矿床（约1亿吨）和金属热卤水。与此同时，Bonatti和Joensun观察到了南太平洋隆起的现代热液成矿作用。 2）广泛发现 70-80年代在太平洋、大西洋、印度洋的洋中脊及各种海槽都发现类似的成矿作用。 3）初步总结 Rona和Scott 1993年对此进行了总结，收集了135处现代热液的资料，包括热液的性质，它们所携带的金属、挥发份与形成的矿物组合等 4）系统总结 侯增谦和莫宣学1996年对国内外有关资料进行了总结，在回顾现代海底热液成矿作用研究的过去与现在的基础上，重点介绍了现代海底热液成矿作用研究的重要进展，并讨论了其今后的研究方向。 2．重要进展 1）现代海底各种重要硫化物矿床的发现 洋脊 红海海渊 火山岩 弧后扩张盆地 冲绳海槽 容矿岩石 构造环境 岛弧 小笠原岛弧（规模小） 沉积岩 中轴谷地 Escanaba海槽 大洋裂谷 Middle Valley △ 均与海底扩张作用和断陷活动密切相关 2）现代海底热液成矿作用过程的观察 （1）成矿地质构造背景 洋脊、弧后扩张盆地、岛弧、中轴谷地、大洋裂谷 * 成矿作用不是与挤压造弧阶段的钙碱性岩系有关，而是与岛弧开裂断陷阶段的双峰式岩石组合密切共生。 （2）硫化物堆积机制 现代海底硫化物堆积过程实际是烟囱生长、倒塌堆积和热液流体在其开放空间充填与交代的过程。 （3）成矿物质来源 冲绳 陆壳 双峰组合 Zn-Pb-Cu / Zn-Cu 基底 火山岩 矿化 马里亚纳 洋壳 MORB型玄武岩 Cu-Zn / Cu △ 火山成因块状硫化物矿床的成矿物质主体源自含矿火山岩系及其下伏基底物质，是由循环的热液从中淋滤出来的。 （4）热液流体对流循环 单途径循环模型→双扩散对流循环模型 ① 温度：350度 ② 两个垂向上分离 的蚀变体系 单途径 双途径 3）研究意义 （1）全球性物质和热流量监测和全球热状态和物质化学平衡研究 来自地球深部的物质和热液，约80%是通过热液活动在洋脊排放的。因此，现代海底热液成矿活动成为监测全球性的物质和热流量的重要窗口，研究全球热状态和物质化学平衡的重要途径。 （2）海洋学、生物学和气象学研究 大量物质通过热液活动向大洋排泄，不仅影响着水圈的物质组成和化学成分，同时制约着大量热液喷口生物群的生存与繁衍，并对气象产生影响，因而成为海洋学家，生物学家和气象学家的重大研究课题。 （3）热液成矿作用天然实验室的观察、研究 热液成矿作用天然实验室的观察、研究，丰富和更新我们现有的知识储备和成矿理论。 （4）海底矿产资源利用 陆地资源日趋贫乏，海底矿产资源利用（岛屿争执）。 二、与板块构造理论相结合的矿床时空分布规律 1．概述 60年代板块构造学说兴起，活动边界-岩浆活动-成矿。偏重讨论块状硫化物矿床、斑岩铜矿与板块构造关系。火山岩型浅成低温热液金矿。 2．板块构造演化与成矿 阶段 主要事件 沉积组合 岩浆活动 构造变动 变质作用 成矿作用 造山 作用 现代实例 大陆裂谷阶段 地幔柱上涌，岩石圈穹起、变薄，陆内裂谷及陆间裂谷发育 类磨拉石沉积，红层-熔岩-蒸发岩（浊积岩）组合 A.A-TH系列岩浆的喷发与侵入 正断层为主的地堑、地垒等断块构造，伸展构造 与裂谷岩浆活动有关的Ni、Cr、V、Ti、Pt、金刚石、W、Sn、Nb等；层控金属矿床，煤、油、盐类矿床 块断造山 东非裂谷与红海 洋底扩张阶段 大洋裂谷、大洋盆地、大陆边缘被动及转换断层的发育 深海沉积，大西洋型浊积岩，陆架沉积等 TH系列岩浆的喷发与侵入，蛇绿岩套的形成 拉张的大洋裂谷，沿转换断层的剪切，大陆边缘的挤压和古断裂的重新活动 洋底变质作用 与蛇绿岩套有关的矿床，大陆边缘裂谷中的层控多金属矿床，大洋盆地深海铁锰结核等 沿洋中脊的洋底山脉，大陆边缘隆起的山系 大西洋 俯冲阶段 洋壳板块俯冲，洋内弧（陆缘弧）弧沟系发育，大洋盆地开始消亡 弧沟系的各种沉积作用，各种类型浊积岩的广泛发育 与俯冲有关的岩浆活动，以CA系列岩浆为主的喷出和侵入 俯冲导致的强烈褶皱和断裂，