矿床学9-热水[优选内容]

以说是动物群的天堂。 行业借鉴#
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(一) 现代洋底喷流作用特征
1.喷流作用的构造背景及类型
热水喷流的类型主要有两种：高温的集中喷流形式；低 温的渗流作用。前者以黑烟囱为代表，形成各类硫化物的沉 积；后者则可能形成了广泛分布的硫酸盐、铁的氧化物—硅 酸盐—锰的氧化物，以及可行能业借的鉴含# 钴的锰氧化物结壳。 19
成因模式同红海
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二、现代洋底热水喷流成矿作用
目前，已经在不同的构造环境中发现了100个以上的
地方，有的温度高达405℃，它们主要分布在太平洋，在
大西洋、印度洋和地中海也有少量分布。较大的喷流作
用已经形成了直径超过几百米、高数十米的热液构造，
它们在延伸数公里的喷流区行业内借鉴分# 布。
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北纬21ºN东太平洋中脊热液排放场素描图
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第一节 现代热水喷流成矿作用
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这类现代热水体系包括2种： ①红海和美国Salton海的热卤水； ②洋底热水喷流体系。
现代热水喷流活动的大地构造背景分为4类： Ø 大洋中脊 Ø 洋内弧后(Lau盆地型) Ø 陆内弧后(Okinawa海槽型) Ø 陆内裂谷(红海AtlantisⅡ海渊型)。
(6)碱金属元素：Li、K、Rb、Cs这些碱金属都比海水 中呈明显的富集。Na是喷流热水中的主要阳离子。
（2）矿床具有层控及时控特征。
（3）部分矿床具典型的“双层”构造，上部为层状矿 体，下部为细脉状、筒状含矿蚀变体。
（4）矿体和矿石具有微层理甚至微细沉积韵律，反映 了同生沉积的特征。
（5）具有与现代海底热水喷流成矿作用相似的两套成 矿系统。在补给通道中充填交代成矿，在海底以上沉 积成矿。（同生与后生统一）
盐度:大约为26％ 矿质来源:对流水流经岩石 搬运机制:氯络合物 沉淀机制:不同性质水的混合 成矿温度:大于200度 行业借鉴#
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岩浆
2．Salton海热卤水成矿
Salton海位于美国加利福尼亚南部，热卤水温 度最高可达360℃，具高盐度的特点，可达25％～30 ％。估计热卤水的体积为11.6 km3，水深达3km。据 White(1981)的研究，其中含Zn：5X106t，Pb： 9X105t，As：l.2X105t，Cu：6X104t，Cd：2X104t和 Ag：l X104t。沉淀在卤水排泄口附近的富硫化物硅 质沉积物中，经分析含有多种硫化物，且Cu和Ag的 含量极高，分别可达20％和8％。
2．热水流体的化学性质
（1）pH值和酸碱度：所有取样获得的喷流流体都是 酸性的。
有利于淋滤、萃取成矿物质；可蚀变玄武岩形成 绿帘石；有助于在喷流口使金属以硫化物沉淀（海水 略偏碱性）。
（2）硫、硒、砷：
硫在酸性喷流流体中以H2S形式存在。当热流体 接近或到达海底并与周围海水混合时，H2S被氧化， pH值升高，导致硫化物和单质硫的形成。单质硫对喷 流口附近的化学自营养显微生物很关键。As和Se与S 相似，比在海水中要富集得多。
这类矿床的其他名称： “喷气矿床”、“喷流矿床”、“喷流沉积矿床”、
“喷流热水沉积矿床”、“热水沉积矿床”和“块状硫化 物矿床”等。
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热水喷流矿床的特征：
（1）矿床伴有典型的喷流岩。
这些岩石主要是硅质岩、条带状含电气石岩或电 气石岩、条带状含长石岩或富长石岩、透辉岩与透闪 岩(或双透岩)、重晶石或石膏层等。
第九章 热水喷流沉积矿床
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概述
热水喷流成矿作用是近代成矿理论研究的重大发展， 该类矿床地史上分布广泛、规模大，形成了大量的大型和 超大型矿床，具有重要的工业价值，热水喷流成矿作用已 经成为当前矿床学、地球化学研究的热点课题之一。
研究过程
Ø 起源： 20世纪50年代以前提出。
Ø 认识： 20世纪60年代初，在红海中发现热卤水和多金
（据D行.F业.借S鉴an# gster）
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活动烟囱
TAG1986
Kremlin
White
A: py-cp烟囱的水平切面
smoker B:中央为黄铜矿(cp)＋闪锌矿(sp)边的
MIR Zone Central
TAG1991
白烟囱水平切面
② ①
C:死亡烟囱顶部的纵切面， 外壁为枝状构造的py＋ma， 中央为近块状－粗粒cp通道
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一、热卤水成矿作用
1.红海热卤水成矿
1964年，在红海发现高热卤水与AtlantisⅡ海渊 多金属软泥。沉积物平均20m厚，面积50km2，一些富 含金属的样品中，含有高达21％的ZnO，4％的CuO， 0.8％的Pb，8.5％的Fe203和5.7％的Mn3O4
成因:
海水
背景:裂谷
模式:
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(3)碳：在酸性的喷流流体中C的主要形式是CO2，同位 素表明C并不是全部来自海水，应有岩浆C的加入。
(4)硅：喷流热水中的主要成分，含量变化不大。
(5)碱土元素：Mg一般在喷流热液中含量为零，Ca和Be 比海水有不同程度的富集。Sr是几种与海水相比可以 富集也可以贫化的元素之一。Sr同位素介于海水和玄 武岩相应值之间，说明Sr来自于两个来源。
MIR Zone Side
D:遗留的py-白铁矿(ma)烟囱壁
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Rona et al., 1993 11
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Rona et al., 1993
缺少象烟囱一样垂直紧 闭管道是弥散式喷射与 烟囱最主要的区别
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相对于正常深海底的缺乏生物的状况，现代喷流场所可
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wk.baidu.com 概念
热水喷流沉积成矿作用泛指不同成因的(含矿)热水在 喷溢出海底的过程中，在喷流口以下的热液通道中通过充 填、交代作用，在喷流口以上的海底则通过与冷海水之间 的相互作用，使热水中所携带的物质组分分别在热液通道 和海底沉淀下来而富集成矿的过程。
这种作用使热水中的矿质富集并形成的矿床，称之为 “喷流沉积矿床”。
属软泥。
Ø 发展： Rider(1973)将假说上升到理论。
Ø 动发展力：1976年和1979年，相继在东太平洋
Galapagos扩张中心和EPR21°N的大洋中脊分别发现了低
温海底热水喷流活动和正在形成硫化物矿床的黑烟囱。
Ø 1986年的第七届国际矿床成因会议上，M.J.Russell正
式将这类矿床称为SEDEX型矿床。