块状硫化物矿床

第一章块状硫化物矿床

1.块状硫化物矿床定义；

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，在喷流口以下的海底则通过与冷海水之间的相互作用，是海水中所携带的物质组分分别在热液通道和海底沉积下来而富集成矿的过程。2.现代热水喷流成矿作用及其发生背景；

现代海底热液成矿作用是岩石圈与大洋（水圈）在洋脊扩张中心、岛弧、弧后扩张中心及板内火山活动中心发生热和化学交换作用的产物。热水体系类型：（1）红海及美国Salton海得热卤水；（2）样底热水喷流系统。

3.举例说明热卤水成矿作用；

红海热卤水成矿：红海热水系统是一个与裂谷作用有关的、受岩浆热驱动的热水对流体系，高密度热卤水覆盖在尚未固结的含金属软泥上，通过同生作用使硫化物堆积而成矿。

4.现代洋底喷流热液的主要特征及性质；

（1）构造背景及类型：大洋扩张中心的洋中脊，中等-快速扩张的弧后盆地以及海山上。热水喷流的类型主要有两种。一是高温的几种喷流形式。二是低温的渗流作用。

(2)热水流体的化学性质：ph值和酸碱性：喷流流体都是酸性的。

（3）物理性质：温度：形成硫化物的热液喷流口的温度在2-350℃之间变化；流量：总流量的测定具有较大的不确定性；盐度：正常海水的盐度35‰，喷流流体的盐度从比海水低40％到高70％之间变化。

（4）密度：现代和古老的喷流流体的密度要比周围海底海水的密度要小。

5. 简述现代海底热液成矿作用；

概念：现代海底热液成矿作用是岩石圈与大洋（水圈）在洋脊扩张中心、岛弧、弧后扩张中心及板内火山活动中心发生热和化学交换作用的产物（Rona,et al,1993）。

全球现代海底硫化物矿床或矿化现象调查结果表明，现代海底热液成矿作用与海底扩张作用密切相关，但硫化物成矿至少有以下3个方面的控制因素：①源自海水和岩浆流体的成矿热水流体；②高位岩浆房加热成矿流体对流循环的岩浆热源；③可使成矿流体(热水)进行循环的断裂裂隙系统。同时，成矿流体中成矿金属组分和成矿后的保存环境亦很关键。现代海底硫化物矿床成矿作用观察结果，使一些学者认识到海底成矿热水流体与冷海水的混合作用、海底物质的渗透性、成矿热液系统的稳定性、海水的沸腾作用以及地质盖层条件对硫化物矿床的重要性。

意义：◆这种作用产生了具重要经济意义的金属矿床；

◆这种作用对水圈和生物圈产生重大影响，成为地学重大研究前缘之一；

◆地球深部的物质和热液约有80%是通过热液活动在洋脊排放的，因此，现代海底热液活动成为监测全球性物质和热量流的重要窗口，是研究全球热状态和物质化学平衡的重要途径。

◆热液喷口生物群的生存与繁衍，已成为海洋学家和生物学家的重大研究课题。

◆既可为古代矿床成因提供不可估价的成因信息，又可丰富和更新我们现有的知识储备和成矿理论。

◆在短短十几年时间里，在占海底不到1%的地段，已发现百余个金属矿床的热液区，海洋已成为各大国争夺资源的主战场。

6.黑烟囱及其成矿意义；

“黑烟囱”是指海底富含硫化物的高温热液活动区，因热液喷出时形似“黑烟”而得名。喷溢海底热泉的出口，由于物理和化学条件的改变，含有多种金属元素的矿物在海底沉淀下来，尤其是喷溢口的周围连续沉淀，不断加高，形成了一种烟囱状的地貌，叫做黑烟囱。

意义：黑烟囱形成大量具有经济价值的矿产，包括多种硫化物（黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿等），还有大量的硫酸盐（重晶石、硬石膏）。已在海底发现许多达百万吨级以上规模的金属硫化物，如东太平洋的加拉帕格斯黑烟囱丘体的经济价值就达到了39亿美元。它们成为人类新世纪重要的矿产资源，一些发达国家已开始了在西南太平洋深海黑烟囱矿产开发的勘察研究。黑烟囱形成的重要元素包括铜、锰、铅、锌、金、银、钡、砷、铝、硫等。另外，在西南太平洋劳海盆中黑烟囱上发现原生自然金颗粒，在新西兰海湾的热液喷口还发现天然水银等。另外，黑烟囱周围出现丰富的生物类型，特别是极端环境下的高温微生物，以其独特的生物多样性和极高生存密度，成为未来宝贵的生物基因和医药资源，具有难以估价的生物化学和医学价值，它们远超过了黑烟囱的地质矿产价值。

7.块状硫化物矿床的主要类型及其特征；

（一）VMS型（与火山岩有关的块状硫化物矿床-VHMS）

1、诺兰达型；

2、黑矿型；

3、塞浦路斯型；

4、别子型。

（二）SEDEX型（沉积岩中的块状硫化物矿床-SMS型）

1、沙利文型

2、银矿山型

8.块状硫化物矿床的特点及形成作用；

形成作用：现代海底成矿热液作用

9.VMS型（与火山岩有关的块状硫化物矿床）的主要地质特征；

（1）与铁镁质、长英质火山岩、火山碎屑岩有关，形成于火山活动间歇期；（2）呈整合或不整合型。整合型呈层状、似层状，具“双层结构”特征；（3）分带(下→上；中心→外测)：Cu→Zn →Pb；

（4）常形成富Fe(Mn)的硅质岩-喷流岩；

（5）蚀变有硅化、绿泥石化、碳酸盐化，下盘见明显分带。

（6）典型代表：日本黑矿。

10. 黑矿及其地质特征；

详见第八题表格中黑型矿床

11.沉积岩中的块状硫化物矿床－SEDEX型（SMS）矿床主要地质特征；

（1）两类矿化围岩：1）陆缘海相碎屑岩－含黄铁矿的炭质页岩；2）台地相碳酸盐；

（2）两部分层状矿化：1）富Zn贫Cu的板状矿体；2）低品位的热水沉积岩；（3）矿体下盘有时有脉状矿化，但轻度弱，主要为硅化；

（4）水平分带明显，由内→外：(Cu)→Pb →Zn →(Ba),垂向上类似；

（5）与同沉积断裂关系密切，为热液通道；

（6）岩浆活动通常不发育。

12. VMS型和SEDEX型块状硫化物矿床的比较。

详见第八题表格