第二章流体与岩石的相互作用
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第二章 流体和岩石的相互作用
流体和岩石的相互作用是形成成矿流体的一个重要条件。 流体和岩石的相互作用是形成成矿流体的一个重要条件。 流体和岩石的相互作用是指在一定的温度、 流体和岩石的相互作用是指在一定的温度、压力条件下流 在一定的温度 体与岩石中的矿物反应， 体与岩石中的矿物反应，使原来的矿物组合转变为在新条件下 更加稳定的矿物组合。在这个过程中，流体的成分发生改变， 更加稳定的矿物组合。在这个过程中，流体的成分发生改变， 形成与这组新矿物相平衡的流体。 形成与这组新矿物相平衡的流体。 流体与矿物、岩石的相互作用的研究是最近10-20年间才 流体与矿物、岩石的相互作用的研究是最近10-20年间才 10 开展起来的，并且召开过5次国际性的学术会议， 开展起来的，并且召开过5次国际性的学术会议，发表了许多 论文和著作。 论文和著作。
表给出不同温度下玄武 岩和海水相互作用时化学成 分变化情况。 分变化情况。 由表可知， 由表可知，在低温时岩 石中净增元素多，而在高温 石中净增元素多， Mg和 时岩石中只净增 Mg和 H2O， 迁移到海水中的元素增 加。这说明温度高有利于元 素从玄武岩向海水迁移。 素从玄武岩向海水迁移。
岩石中增加的元素
以常见的绿片岩相为例，从玄武岩蚀变到绿片岩相， 以常见的绿片岩相为例，从玄武岩蚀变到绿片岩相，其矿 物的变化过程如下： 物的变化过程如下： 玄武岩中矿物 斜长石 斜长石 斜长石+ 斜长石+辉石 橄榄石 辉 石 钠长石 绿片岩中矿物 绿泥石
钠长石 + 绿帘石 绿帘石 + 绿泥石 绿泥石 + 黄铁矿 阳起石 绿泥石 阳起石 阳起石 + 绿泥石
现在海底沉积的硫化物矿床或硫化物， ③ 现在海底沉积的硫化物矿床或硫化物，均与海水 与玄武岩的作用密切相关， 与玄武岩的作用密切相关，这种作用是形成成矿流体的 重要条件。 重要条件。 如，世界上许多著名的矿床，如黑矿、塞浦路斯型 世界上许多著名的矿床，如黑矿、 黄铁矿等均与这个作用有关，这是选择玄武岩与海水相 黄铁矿等均与这个作用有关， 互作用作为实例的原因。 互作用作为实例的原因。 海水和玄武岩相互作用的化学反应本质和离子交换 总量取决于反应地点离热源的距离以及海水循环的模式。 总量取决于反应地点离热源的距离以及海水循环的模式。
② 海水成分的稳定性
海水成分有两个特点： 海水成分有两个特点： 有两个特点 ◆海水是高NaCl水体，它的主要供给源是淡水(大气降水、 海水是高NaCl水体，它的主要供给源是淡水(大气降水、 水体 江水、河水) 江水、河水)，二者在盐度和主要离子成分的种类与含量上存在 较大的差异； 较大的差异； ◆不论是现代海水，还是500Ma前的海水，其组成和含量保 不论是现代海水，还是500Ma前的海水， 500Ma前的海水 持相对稳定。 持相对稳定。 海水成分的基本特点表明，在海水中， 海水成分的基本特点表明，在海水中，海水与其它相的界 基本特点表明 面附近发生的一些重要化学反应和地球化学作用， 面附近发生的一些重要化学反应和地球化学作用，这些作用导 致了海水成分与其供给源之间的差异， 致了海水成分与其供给源之间的差异，也使海水的成分保持了 相对的稳定。 相对的稳定。
一、海水与玄武岩的相互作用
在研究水—岩相互作用问题时， 在研究水 岩相互作用问题时，为什么要选大洋玄 岩相互作用问题时 武岩或玄武质熔岩与海水作为研究对象？这是因为： 武岩或玄武质熔岩与海水作为研究对象？这是因为： ① 从海底喷出的玄武岩或玄武质熔岩，从开始喷出 从海底喷出的玄武岩或玄武质熔岩， 就与海水接触，发生相互作用和反应。 就与海水接触，发生相互作用和反应。而且洋底的玄武 岩在成岩期及成岩后仅与海水发生过作用， 岩在成岩期及成岩后仅与海水发生过作用，没有其他地 质作用的叠加。 质作用的叠加。
H2O K P Mn ( Fe ) B、Li、Rb、Cs、U 、 、 、 、 Cu、LREE、( Ba ) 、 、 高温时(>150℃) ℃ 高温时 H2O Mg (S) Si Ca K Mn、( Fe ) 、 B、Li、Rb、Cs、Ba、Sr 、 、 、 、 、 (Cu)、(Ni)、(Zn)、(U) 、 、 、 ( Na ) ( Sr )
2、海水与玄武岩相互作用的结果－玄武岩的蚀变 、
海水与玄武岩相互作用所形成玄武岩蚀变的时间， 海水与玄武岩相互作用所形成玄武岩蚀变的时间，大约需要经 过几百万年。按玄武岩的不同蚀变程度，新鲜玄武岩蚀变成 种新 过几百万年。按玄武岩的不同蚀变程度，新鲜玄武岩蚀变成4种新 岩石：角闪岩、绿片岩、沸石岩和褐砂岩。 岩石：角闪岩、绿片岩、沸石岩和褐砂岩。 玄武岩是由橄榄石、辉石、斜长石和铁的氧化物组成。 玄武岩是由橄榄石、辉石、斜长石和铁的氧化物组成。 玄武岩→角闪岩相（角闪石、斜长石） 玄武岩 角闪岩相（角闪石、斜长石） 角闪岩相 玄武岩→绿片岩相（钠长石、阳起石、绿泥石、榍石） 玄武岩 绿片岩相（钠长石、阳起石、绿泥石、榍石） 绿片岩相 玄武岩→沸石岩相（方沸石、钠沸石、皂石） 玄武岩 沸石岩相（方沸石、钠沸石、皂石） 沸石岩相 玄武岩→海解岩相（褐砂岩）（正长石、绿鳞石、钙十字沸石） 玄武岩 海解岩相（褐砂岩）（正长石、绿鳞石、钙十字沸石） 海解岩相 ）（正长石
SiO2 MgO CaO Na2O K2O P2O5
Si －-0.22 Mg －0.11 Ca －0.47 Na －0.04 K +0.22 P +0.008 － －
Mg －0.258 Ca Na K P －0.819 + 0.115 + 0.092 + 0.001
H2O
CO2
H2O + 0.216
417A、418A观察点的资料 玄武岩和海水相互作用的化学元素交换 (据 417A、418A观察点的资料 )
组 分
质量上的变化① (g / 100mL) 417A 418A
－7.5 －2.5 －0.8 ＋1.0 +0.75 +0.015 +1.5 +1.4 －7.1 －3.0 －11.2 －0.9 +4.5 +0.3 － －
CO2 + 0.202 ( 1012 g / a )
( 10-4 g / 100ml ) Rb Ba B Li +73 +190 +88 +64 +9.5 +18.6 +18.2 +16.4
( 10-12 g.mL / a ) +24 +63 +29 +21 +3.1 +6.2 +6.1 +5.5 +4.23 +1.10 +5.12 +3.70
1、海底玄武岩的地质产状
海底玄武岩有四种产状： 海底玄武岩有四种产状： ①分布于洋中脊的轴 部，温度较高，水的流量 温度较高， 较小； 较小； ② 位于洋中脊两侧的 玄武岩，为中等温度和水 玄武岩， 流量； 流量； 海底玄武岩深部， 玄武岩深部 ③ 海底玄武岩深部， 为低温和低海水流量； 为低温和低海水流量； ④海底玄武岩表面， 海底玄武岩表面， 为低温和高海水流量。 为低温和高海水流量。
4、水／岩比——控制蚀变矿物的共生组合
海水和岩石的比值在某种程度上制约了蚀变矿物的组合。 海水和岩石的比值在某种程度上制约了蚀变矿物的组合。 海水流量与矿物共生组合的关系： 海水流量与矿物共生组合的关系： 水／岩比 0—2 2—35 35～ 35～50 ＞50 矿物共生组合 绿泥石＋钠长石+绿帘石＋ 绿泥石＋钠长石+绿帘石＋阳起石 绿泥石＋钠长石＋绿帘石＋阳起石+ 绿泥石＋钠长石＋绿帘石＋阳起石+石英 绿泥石＋钠长石＋ 绿泥石＋钠长石＋石英 绿泥石＋ 绿泥石＋石英
基性玻璃
3、海水与玄武岩相互作用发生组分交换
玄武岩从海水中汲取镁（ ） 其数量级为1◆ 玄武岩从海水中汲取镁（Mg），其数量级为 10g/100cm3； ◆ 钙（Ca）从玄武岩中淋滤出来，进入海水； ）从玄武岩中淋滤出来，进入海水； ）、硅 ）、硼 ）、锂 ◆ 钾（K）、硅（Si）、硼（B）、锂（Li） 从玄武岩 ）、 ）、 ）、 ） 中淋滤出来，部分进入海水，而绝大部分则就地沉淀， 中淋滤出来，部分进入海水，而绝大部分则就地沉淀， 形成新的矿物； 形成新的矿物； 其他元素如钠（ ）、 ）、铁 ）、锰 ）、锶 ◆ 其他元素如钠（Na）、铁（Fe）、锰（Mn）、锶 ）、 ）、 ）、钡 ）、钴 ）、铬 ）、锂 （Sr）、钡（Ba）、钴（Co）、铬（Cr）、锂（Ni）则 ）、 ）、 ）、 ）、 ） 视不同的矿物而发生变化。 视不同的矿物而发生变化。
+1.37 +2.73 +2.69 +2.42
由表可知，玄武岩中元素的得失情况是：岩石失去Si、Mg、Ca，得到K 由表可知，玄武岩中元素的得失情况是：岩石失去Si、Mg、Ca，得到K，P，H2O和 Si 以及Rb Ba， Rb， Li。 CO2，以及Rb，Ba，B，Li。
6、海水与玄武岩处于不同的温度环境，其反应结果不一样。 、海水与玄武岩处于不同的温度环境，其反应结果不一样。
综上所述，海水和玄武岩相互作用可得出几点结论： 综上所述，海水和玄武岩相互作用可得出几点结论： 海水和玄武岩相互作用在时间和空间上都相当广泛 在时间和空间上都相当广泛； ① 海水和玄武岩相互作用在时间和空间上都相当广泛；反 应的温度范围也比较大，从冷海水 远离热源的海底 远离热源的海底)一直到 应的温度范围也比较大，从冷海水(远离热源的海底 一直到 400℃(海底扩张中心 。对海底热液体系来说，温度范围在 ℃ 海底扩张中心 对海底热液体系来说，温度范围在100－ 海底扩张中心)。 － 400℃的反应是最重要的；整个反应过程可能要持续若干百万年 ℃的反应是最重要的； 才能达到平衡。 才能达到平衡。 ② 海底热液循环体系的形成是与形成新洋壳的海底火山旋 回相联系，其规模取决于在扩张轴下面的岩浆房的大小、 回相联系，其规模取决于在扩张轴下面的岩浆房的大小、形状和 岩浆活动的持续时间。 岩浆活动的持续时间。
以上表明随着海水流量的增加，石英出现，而绿帘石、 以上表明随着海水流量的增加，石英出现，而绿Байду номын сангаас石、阳 起石和钠长石依次消失。 起石和钠长石依次消失。
5、玄武岩与海水的作用，不仅发生在海底表面， 、玄武岩与海水的作用，不仅发生在海底表面， 而且在海底表面下一定深度的玄武岩中也会发生。 而且在海底表面下一定深度的玄武岩中也会发生。 根据大西洋417A和418A两个钻孔岩芯样品的测试。 和 两个钻孔岩芯样品的测试。 根据大西洋 两个钻孔岩芯样品的测试 该钻孔深600m，样品取自100－600m。岩石年龄均为 ，样品取自 该钻孔深 － 。 110Ma。 。
年质量交换② ( 10-9 g . mL-1 / a ) 417A －23.7 －10.0 －37.3 －3.0 +15.0 +1.0 － － 418A －25.1 －9.7 －2.6 +3.5 +2.5 +0.05 ＋4.9 ＋4.6 417A
元素通量③ ( 1014 g / a ) 418A Si －0.517
大洋玄武岩与海水相互作用的四种情况
根据玄武岩与海水的相对位置， 根据玄武岩与海水的相对位置，海底玄武岩与海水的作用 有四种情况： 有四种情况： ①高温(>100℃)，低海水通量，位于扩张中心的轴部； 高温 ℃ ，低海水通量，位于扩张中心的轴部； ②中温， 中温， ③低温， 低温， ④低温， 低温， 中等海水通量，位于扩张中心的两侧； 中等海水通量，位于扩张中心的两侧； 低海水通量，位于深部的基底玄武岩； 低海水通量，位于深部的基底玄武岩； 高海水通量，位于基底玄武岩的表面。 高海水通量，位于基底玄武岩的表面。
岩石中失去的元素
Si Ca Mg
低温时(<100℃) ℃ 低温时
2
括号中的元素在岩石中的曾减情况， ① 括号中的元素在岩石中的曾减情况，取决于氧化还原 电位、 岩比值、硫化物或其他相的存在等因素。 电位、水／岩比值、硫化物或其他相的存在等因素。
现在我们从玄武岩与海水作用的整个温度范围看： 现在我们从玄武岩与海水作用的整个温度范围看： 海水与玄武岩的反应过程中，岩石失去Si、Ca、 海水与玄武岩的反应过程中，岩石失去Si、Ca、 Si Ba、Li、Fe、Mn、Cu、Ni和Zn，而得到Mg、K、B、 Ba、Li、Fe、Mn、Cu、Ni和Zn，而得到Mg、 Mg Rb、 Rb、H2O、Cs和U。钠元素较特殊，主要与水的流量 Cs和 钠元素较特殊， 有关。 有关。 当水／岩比值小于10时 Na进入岩石， 当水／岩比值小于10时，Na进入岩石， 10 进入岩石 当水／岩比值大于10时 Na进入海水。 当水／岩比值大于10时，Na进入海水。 10 进入海水
流体和岩石的相互作用是形成成矿流体的一个重要条件。 流体和岩石的相互作用是形成成矿流体的一个重要条件。 流体和岩石的相互作用是指在一定的温度、 流体和岩石的相互作用是指在一定的温度、压力条件下流 在一定的温度 体与岩石中的矿物反应， 体与岩石中的矿物反应，使原来的矿物组合转变为在新条件下 更加稳定的矿物组合。在这个过程中，流体的成分发生改变， 更加稳定的矿物组合。在这个过程中，流体的成分发生改变， 形成与这组新矿物相平衡的流体。 形成与这组新矿物相平衡的流体。 流体与矿物、岩石的相互作用的研究是最近10-20年间才 流体与矿物、岩石的相互作用的研究是最近10-20年间才 10 开展起来的，并且召开过5次国际性的学术会议， 开展起来的，并且召开过5次国际性的学术会议，发表了许多 论文和著作。 论文和著作。
表给出不同温度下玄武 岩和海水相互作用时化学成 分变化情况。 分变化情况。 由表可知， 由表可知，在低温时岩 石中净增元素多，而在高温 石中净增元素多， Mg和 时岩石中只净增 Mg和 H2O， 迁移到海水中的元素增 加。这说明温度高有利于元 素从玄武岩向海水迁移。 素从玄武岩向海水迁移。
岩石中增加的元素
以常见的绿片岩相为例，从玄武岩蚀变到绿片岩相， 以常见的绿片岩相为例，从玄武岩蚀变到绿片岩相，其矿 物的变化过程如下： 物的变化过程如下： 玄武岩中矿物 斜长石 斜长石 斜长石+ 斜长石+辉石 橄榄石 辉 石 钠长石 绿片岩中矿物 绿泥石
钠长石 + 绿帘石 绿帘石 + 绿泥石 绿泥石 + 黄铁矿 阳起石 绿泥石 阳起石 阳起石 + 绿泥石
现在海底沉积的硫化物矿床或硫化物， ③ 现在海底沉积的硫化物矿床或硫化物，均与海水 与玄武岩的作用密切相关， 与玄武岩的作用密切相关，这种作用是形成成矿流体的 重要条件。 重要条件。 如，世界上许多著名的矿床，如黑矿、塞浦路斯型 世界上许多著名的矿床，如黑矿、 黄铁矿等均与这个作用有关，这是选择玄武岩与海水相 黄铁矿等均与这个作用有关， 互作用作为实例的原因。 互作用作为实例的原因。 海水和玄武岩相互作用的化学反应本质和离子交换 总量取决于反应地点离热源的距离以及海水循环的模式。 总量取决于反应地点离热源的距离以及海水循环的模式。
② 海水成分的稳定性
海水成分有两个特点： 海水成分有两个特点： 有两个特点 ◆海水是高NaCl水体，它的主要供给源是淡水(大气降水、 海水是高NaCl水体，它的主要供给源是淡水(大气降水、 水体 江水、河水) 江水、河水)，二者在盐度和主要离子成分的种类与含量上存在 较大的差异； 较大的差异； ◆不论是现代海水，还是500Ma前的海水，其组成和含量保 不论是现代海水，还是500Ma前的海水， 500Ma前的海水 持相对稳定。 持相对稳定。 海水成分的基本特点表明，在海水中， 海水成分的基本特点表明，在海水中，海水与其它相的界 基本特点表明 面附近发生的一些重要化学反应和地球化学作用， 面附近发生的一些重要化学反应和地球化学作用，这些作用导 致了海水成分与其供给源之间的差异， 致了海水成分与其供给源之间的差异，也使海水的成分保持了 相对的稳定。 相对的稳定。
一、海水与玄武岩的相互作用
在研究水—岩相互作用问题时， 在研究水 岩相互作用问题时，为什么要选大洋玄 岩相互作用问题时 武岩或玄武质熔岩与海水作为研究对象？这是因为： 武岩或玄武质熔岩与海水作为研究对象？这是因为： ① 从海底喷出的玄武岩或玄武质熔岩，从开始喷出 从海底喷出的玄武岩或玄武质熔岩， 就与海水接触，发生相互作用和反应。 就与海水接触，发生相互作用和反应。而且洋底的玄武 岩在成岩期及成岩后仅与海水发生过作用， 岩在成岩期及成岩后仅与海水发生过作用，没有其他地 质作用的叠加。 质作用的叠加。
H2O K P Mn ( Fe ) B、Li、Rb、Cs、U 、 、 、 、 Cu、LREE、( Ba ) 、 、 高温时(>150℃) ℃ 高温时 H2O Mg (S) Si Ca K Mn、( Fe ) 、 B、Li、Rb、Cs、Ba、Sr 、 、 、 、 、 (Cu)、(Ni)、(Zn)、(U) 、 、 、 ( Na ) ( Sr )
2、海水与玄武岩相互作用的结果－玄武岩的蚀变 、
海水与玄武岩相互作用所形成玄武岩蚀变的时间， 海水与玄武岩相互作用所形成玄武岩蚀变的时间，大约需要经 过几百万年。按玄武岩的不同蚀变程度，新鲜玄武岩蚀变成 种新 过几百万年。按玄武岩的不同蚀变程度，新鲜玄武岩蚀变成4种新 岩石：角闪岩、绿片岩、沸石岩和褐砂岩。 岩石：角闪岩、绿片岩、沸石岩和褐砂岩。 玄武岩是由橄榄石、辉石、斜长石和铁的氧化物组成。 玄武岩是由橄榄石、辉石、斜长石和铁的氧化物组成。 玄武岩→角闪岩相（角闪石、斜长石） 玄武岩 角闪岩相（角闪石、斜长石） 角闪岩相 玄武岩→绿片岩相（钠长石、阳起石、绿泥石、榍石） 玄武岩 绿片岩相（钠长石、阳起石、绿泥石、榍石） 绿片岩相 玄武岩→沸石岩相（方沸石、钠沸石、皂石） 玄武岩 沸石岩相（方沸石、钠沸石、皂石） 沸石岩相 玄武岩→海解岩相（褐砂岩）（正长石、绿鳞石、钙十字沸石） 玄武岩 海解岩相（褐砂岩）（正长石、绿鳞石、钙十字沸石） 海解岩相 ）（正长石
SiO2 MgO CaO Na2O K2O P2O5
Si －-0.22 Mg －0.11 Ca －0.47 Na －0.04 K +0.22 P +0.008 － －
Mg －0.258 Ca Na K P －0.819 + 0.115 + 0.092 + 0.001
H2O
CO2
H2O + 0.216
417A、418A观察点的资料 玄武岩和海水相互作用的化学元素交换 (据 417A、418A观察点的资料 )
组 分
质量上的变化① (g / 100mL) 417A 418A
－7.5 －2.5 －0.8 ＋1.0 +0.75 +0.015 +1.5 +1.4 －7.1 －3.0 －11.2 －0.9 +4.5 +0.3 － －
CO2 + 0.202 ( 1012 g / a )
( 10-4 g / 100ml ) Rb Ba B Li +73 +190 +88 +64 +9.5 +18.6 +18.2 +16.4
( 10-12 g.mL / a ) +24 +63 +29 +21 +3.1 +6.2 +6.1 +5.5 +4.23 +1.10 +5.12 +3.70
1、海底玄武岩的地质产状
海底玄武岩有四种产状： 海底玄武岩有四种产状： ①分布于洋中脊的轴 部，温度较高，水的流量 温度较高， 较小； 较小； ② 位于洋中脊两侧的 玄武岩，为中等温度和水 玄武岩， 流量； 流量； 海底玄武岩深部， 玄武岩深部 ③ 海底玄武岩深部， 为低温和低海水流量； 为低温和低海水流量； ④海底玄武岩表面， 海底玄武岩表面， 为低温和高海水流量。 为低温和高海水流量。
4、水／岩比——控制蚀变矿物的共生组合
海水和岩石的比值在某种程度上制约了蚀变矿物的组合。 海水和岩石的比值在某种程度上制约了蚀变矿物的组合。 海水流量与矿物共生组合的关系： 海水流量与矿物共生组合的关系： 水／岩比 0—2 2—35 35～ 35～50 ＞50 矿物共生组合 绿泥石＋钠长石+绿帘石＋ 绿泥石＋钠长石+绿帘石＋阳起石 绿泥石＋钠长石＋绿帘石＋阳起石+ 绿泥石＋钠长石＋绿帘石＋阳起石+石英 绿泥石＋钠长石＋ 绿泥石＋钠长石＋石英 绿泥石＋ 绿泥石＋石英
基性玻璃
3、海水与玄武岩相互作用发生组分交换
玄武岩从海水中汲取镁（ ） 其数量级为1◆ 玄武岩从海水中汲取镁（Mg），其数量级为 10g/100cm3； ◆ 钙（Ca）从玄武岩中淋滤出来，进入海水； ）从玄武岩中淋滤出来，进入海水； ）、硅 ）、硼 ）、锂 ◆ 钾（K）、硅（Si）、硼（B）、锂（Li） 从玄武岩 ）、 ）、 ）、 ） 中淋滤出来，部分进入海水，而绝大部分则就地沉淀， 中淋滤出来，部分进入海水，而绝大部分则就地沉淀， 形成新的矿物； 形成新的矿物； 其他元素如钠（ ）、 ）、铁 ）、锰 ）、锶 ◆ 其他元素如钠（Na）、铁（Fe）、锰（Mn）、锶 ）、 ）、 ）、钡 ）、钴 ）、铬 ）、锂 （Sr）、钡（Ba）、钴（Co）、铬（Cr）、锂（Ni）则 ）、 ）、 ）、 ）、 ） 视不同的矿物而发生变化。 视不同的矿物而发生变化。
+1.37 +2.73 +2.69 +2.42
由表可知，玄武岩中元素的得失情况是：岩石失去Si、Mg、Ca，得到K 由表可知，玄武岩中元素的得失情况是：岩石失去Si、Mg、Ca，得到K，P，H2O和 Si 以及Rb Ba， Rb， Li。 CO2，以及Rb，Ba，B，Li。
6、海水与玄武岩处于不同的温度环境，其反应结果不一样。 、海水与玄武岩处于不同的温度环境，其反应结果不一样。
综上所述，海水和玄武岩相互作用可得出几点结论： 综上所述，海水和玄武岩相互作用可得出几点结论： 海水和玄武岩相互作用在时间和空间上都相当广泛 在时间和空间上都相当广泛； ① 海水和玄武岩相互作用在时间和空间上都相当广泛；反 应的温度范围也比较大，从冷海水 远离热源的海底 远离热源的海底)一直到 应的温度范围也比较大，从冷海水(远离热源的海底 一直到 400℃(海底扩张中心 。对海底热液体系来说，温度范围在 ℃ 海底扩张中心 对海底热液体系来说，温度范围在100－ 海底扩张中心)。 － 400℃的反应是最重要的；整个反应过程可能要持续若干百万年 ℃的反应是最重要的； 才能达到平衡。 才能达到平衡。 ② 海底热液循环体系的形成是与形成新洋壳的海底火山旋 回相联系，其规模取决于在扩张轴下面的岩浆房的大小、 回相联系，其规模取决于在扩张轴下面的岩浆房的大小、形状和 岩浆活动的持续时间。 岩浆活动的持续时间。
以上表明随着海水流量的增加，石英出现，而绿帘石、 以上表明随着海水流量的增加，石英出现，而绿Байду номын сангаас石、阳 起石和钠长石依次消失。 起石和钠长石依次消失。
5、玄武岩与海水的作用，不仅发生在海底表面， 、玄武岩与海水的作用，不仅发生在海底表面， 而且在海底表面下一定深度的玄武岩中也会发生。 而且在海底表面下一定深度的玄武岩中也会发生。 根据大西洋417A和418A两个钻孔岩芯样品的测试。 和 两个钻孔岩芯样品的测试。 根据大西洋 两个钻孔岩芯样品的测试 该钻孔深600m，样品取自100－600m。岩石年龄均为 ，样品取自 该钻孔深 － 。 110Ma。 。
年质量交换② ( 10-9 g . mL-1 / a ) 417A －23.7 －10.0 －37.3 －3.0 +15.0 +1.0 － － 418A －25.1 －9.7 －2.6 +3.5 +2.5 +0.05 ＋4.9 ＋4.6 417A
元素通量③ ( 1014 g / a ) 418A Si －0.517
大洋玄武岩与海水相互作用的四种情况
根据玄武岩与海水的相对位置， 根据玄武岩与海水的相对位置，海底玄武岩与海水的作用 有四种情况： 有四种情况： ①高温(>100℃)，低海水通量，位于扩张中心的轴部； 高温 ℃ ，低海水通量，位于扩张中心的轴部； ②中温， 中温， ③低温， 低温， ④低温， 低温， 中等海水通量，位于扩张中心的两侧； 中等海水通量，位于扩张中心的两侧； 低海水通量，位于深部的基底玄武岩； 低海水通量，位于深部的基底玄武岩； 高海水通量，位于基底玄武岩的表面。 高海水通量，位于基底玄武岩的表面。
岩石中失去的元素
Si Ca Mg
低温时(<100℃) ℃ 低温时
2
括号中的元素在岩石中的曾减情况， ① 括号中的元素在岩石中的曾减情况，取决于氧化还原 电位、 岩比值、硫化物或其他相的存在等因素。 电位、水／岩比值、硫化物或其他相的存在等因素。
现在我们从玄武岩与海水作用的整个温度范围看： 现在我们从玄武岩与海水作用的整个温度范围看： 海水与玄武岩的反应过程中，岩石失去Si、Ca、 海水与玄武岩的反应过程中，岩石失去Si、Ca、 Si Ba、Li、Fe、Mn、Cu、Ni和Zn，而得到Mg、K、B、 Ba、Li、Fe、Mn、Cu、Ni和Zn，而得到Mg、 Mg Rb、 Rb、H2O、Cs和U。钠元素较特殊，主要与水的流量 Cs和 钠元素较特殊， 有关。 有关。 当水／岩比值小于10时 Na进入岩石， 当水／岩比值小于10时，Na进入岩石， 10 进入岩石 当水／岩比值大于10时 Na进入海水。 当水／岩比值大于10时，Na进入海水。 10 进入海水