矿床学08喷流矿床45.ppt

矿 床 学 中南大学 地质工程专业A方向 第八章喷流矿床 8.1 概 述 8.1.1 缘起 早在 1 948年 ,瑞典海洋考察船“信天翁”号在红海中部水深 1 937ｍ的地方 ,发现水温与盐度的异常 6 0年代中期 ,美、英、德的考察船又在此发现富含Fe ,Mn及Zn ,Cu ,Cd ,Pb和Ag的多金属软泥 1978年美、法联合用法国 Caana号深潜器，在东太平洋洋脊 21oN，首次发现海底热液硫化物 1979年美国Alvin号深潜器再度下潜，发现了含热源硫化物的黑烟囱 在 2 0世纪 80年代 ,世界上出现了对海底硫化物矿床作为一种新型潜在矿物原料的广泛关注。 美、法、德、日、加、澳和前苏联等国的科学家相继开展了这方面的调查研究。已发现的矿点和矿床有 139个左右,但规模比较大的不足 2 0处。 根据麻省理工学院海洋学教授埃德蒙的说法，这些热液喷口是地球核心失去热量的主要通道，估计在大洋中有5000个。 海底多金属硫化物矿床与海底热液活动有着密不可分的关系。 海底热液活动作为正发生的成矿作用 ,成为我们研究现代海底硫化物矿床的天然实验室 ,并有助于更新旧有的成矿模式 ;同时与陆地块状硫化物矿床进行对比 ,有助于指导海底与陆地找矿工作。 8.1.2 概念 含矿热流体（热液）喷出海底的过程称为喷流作用（exhalation），由此形成的岩石称喷流岩（exhalite）。 海底喷流热水沉积作用(Exhalative sedimentation)泛指深部上升的不同成因的含矿热流体在喷出海底的过程中，与常温的海水互相反应，致使矿物沉淀的过程。 如果该过程中有有用物质的富集，则称海底喷流沉积成矿作用，形成的矿床称喷流热水沉积矿床（SEDEX矿床），简称喷流矿床。该类矿床以热液硫化物为主，即海底热液硫化物矿床。 据认为，喷流矿床不仅存在于现代海底，而且在古代形成的矿床中也大量存在。如甘肃西成铅锌矿、四川岬村铅锌矿等，也有人认为锡铁山铅锌矿、甚至凡口铅锌矿都属之。现在看来，这一矿床类型有被扩大的趋势。 8.1.3 现代海底热液硫化物矿床的意义 海底热液矿床和热液矿化作用的研究已成为国际地球科学最为活跃的研究领域之一，究其原因主要有： （1）科学家们普遍认为，热液多金属矿床是最有开发前景的一种深海底资源。例如按照陆地矿床前景作过严格评价的红海 Atlantis正号深渊，在水深大干 2000m、面积仅为 6×15km2的范围内，含有的金属储量估测为Zn：3.2×106t；Cu：0.8×106t；Pb：8×104t；Ag：4500t和Au：45t。 （2）海底高温活动热液喷口处的矿化作用过程及其“烟囱”产物是了解地球化学物质平衡、循环和热收支等的天然实验室。加强现代热液矿化作用的研究有助于理解地质记录中各类金属矿床的形成模式和成矿机制。 （3）活动喷口处发现的与喷口周围小生境有关的深海活生物群落的存在，揭示了与地球内部热能有关的化学合成的细菌作用过程可以替代海洋真光层光合作用过程，这对早期生命体演化的认识有着重大意义。 因此，人们预测，在未来海洋地球科学和海洋矿产资源调查中，热液成因的多金属矿床的探索最有可能得到加强。 8.2 海底热液矿床形成的构造背景 8.2.1　地理位置 海底多金属硫化物矿床主要分布在太平洋、大西洋、红海(见图)。 在太平洋上 ,有 3个重要成矿区 : a.东部沿美洲大陆西侧的海域延伸形成一个漫长的矿带 ,具有代表性的有 : (1 )南探索者(Explorer), (2 )努力者 (Endeavour), (3)轴海山(Axial Seamount), (4)瓜伊马斯海盆 (GuaymasBasin), (5)东太平洋北纬 2 1°(EPR2 1°N), (6)东太平洋北纬 1 3°(EPR1 3°N), (7)东太平洋北纬 1 1°(EPR1 1°N), (8)加拉帕格斯 (Galapagos), (9)南胡安得福卡 (South Juan De Fuca), (1 0 )伊斯卡纳巴海槽 (Escanaba Trough)等。 b.西太平洋成矿区 : (1 )冲绳海槽的伊是名海洼 JADE区 (Okinawa Trough ), (2 )马里亚纳(Mariana)。 c.西南太平洋成矿区 : 劳厄弧后盆地 (Lau back-arc basin), Manus海盆 , 北斐济盆地 (NorthFiji basin)。 大西洋的代表性矿床有 : 大西洋中脊的 TAG热液活动区 , 中大西洋脊北纬 2 3°蛇洞 (Snakepit)。 红海 :Atlantisll深裂谷。 8.2.2 构造部位 目前所发现的“正在形成过程中”的海底热液矿，其产地与断裂