浅谈地质流体及成矿作用的研究

地质流体是一定地质作用的产物,而矿床的形成过程与特定地质构造背景下地质流体的产生、运移和聚集有着密切联系。不同成矿流体的成矿机制各有差异。岩浆热液因温度降低、压力减小等因素使热液中成矿物质达到过饱和,从而产生矿质沉淀;沉积盆地含矿热卤水流体在热对流、沉积压实等作用下运移、充填、聚集;与海底基性火山活动有关的现代大洋海底热液形成硫化物矿床;地幔流体的碱交代作用形成大型-超大型中高温热液矿床。在具体的成矿过程中,各种构造环境又对流体中的成矿元素的分配、集中起到至关重要的控制作用。     

深海底热液微生物成矿与深部生物圈研究进展

深海底热液喷口为地球上最奇特的成矿与生态环境,具有密集的生物数量及高生产率.海底黑烟囱周围的嗜热微生物生存于极端环境下,除了进行独立光合作用之外,还通过化能自养从无机化合物中获取能量,并支撑深海底喷口热液生命系统.在海底黑烟囱直接观察到浓密的嗜热微生物及其产物由海底喷涌而出,指示地下存在数量巨大的微生物,有的地区已被洋底钻探所证实.海底黑烟囱硫化物保留了丰富的微生物活动及其矿化记录,表明微生物直接或间接地参与了海底热液成矿,造成微生物原地快速矿化.开展现代与地史上海底热液硫化物及其微生物化石的研究对比,将拓展对早期生命环境及地外生命的研究探索.     

中国科学家首次成功实现保真采样与深海微生物高压培养

中国“大洋一号”深海考察船的科学家首次成功实现保真采样与深海微生物高压培养。“大洋一号”在西南印度洋中脊成功发现了新的海底热液活动区．抓取到了珍贵的烟囱体样品、生物样品以及大量的块状硫化物，并在取得的样品上发现了附着的生物个体。目前，已在“大洋一号”上建立了深海环境模拟系统，     

我国科学家首次在大洋中脊发现新的海底热液活动区

中国大洋19航次第一航段，“大洋一号”科学考查船于2007年2月7日在西南印度洋中脊发现了新的海底热液活动区，并在东南印度洋中脊发现新的海底热液异常区。这是我国科学家首次在大洋中脊发现新的海底热液活动区，也是世界上首次在西南印度洋中脊发现正在活动的新的海底热液活动区。北京大学地空学院理论与应用地球物理所的陈永顺教授作为该航段首席助理带领其研究小组参加并负责海底热液羽状流异常探测，发挥了重要的作用。     

海底热液硫化物矿床研究进展综述

现代海底热液活动及其资源效应是近30年来地球科学中的重要研究方向。调查研究表明,海底多金属硫化物矿床是热液活动的产物,有200多个现代海底热液块状硫化物矿床分布于现代海底的各种构造环境中。本文对近10年来国内外研究硫化物矿床的有关研究进行了综述,并结合古洋底块状硫化物矿床进行了成因分析。     

河北兴隆中元古代硫化物黑烟囱金矿化的发现及其意义

现代海底黑烟囱具有金矿化的潜力,对于重新认识陆上硫化物的金成矿具有重要意义。本文对河北兴隆中元古代黑烟囱及烟囱内部金矿化进行了系统的研究,提供了喷流作用与金矿化关系的直接证据,矿石微区金最高含量达4560 μg/g。碳酸盐、石英和闪锌矿中流体包裹体的均一温度集中在100～200 ℃之间,代表黑烟囱形成的温度下限,也限定了金沉淀富集的温度范围,烟囱不同矿物和不同结构黄铁矿中含金量存在明显差异,金主要富集于后期形成的自形-半自形黄铁矿中,初步推测该区硫化物中金矿化发生于喷流作用后期,热液在烟囱及丘体内部持续活动,促进金的富集。     

现代海底多金属硫化物矿床

海底多金属硫化物矿床是热液活动的产物 ,主要分布在东太平洋海隆、西太平洋构造活动带、西南太平洋以及大西洋中脊 ,其产出构造背景为洋中脊、弧后扩张中心及地幔热点处。该文系统地总结了现代海底多金属硫化物矿床产出的地质背景特点 ,对各地质环境中矿化的规律进行了对比 ,并对其形成机制等热点问题作了概述 ,详细介绍了矿床成因方面的新进展 ,着重阐述了海底多金属矿床的双扩散对流模式。     

河北兴隆中元古代硫化物黑烟囱群发现及其地质成因

报道了河北兴隆高板河中元古代硫化物矿床中保留完好的古海底黑烟囱群.高板河古海底黑烟囱群呈柱状、锥状、圆丘状、尖顶状及复合状等形态,显示良好的热水通道,一些烟囱顶部还保留明显的喷口以及放射状纹理,记录了海底成矿热水以多种活动方式喷溢.它们的形态和组成类似现代洋底黑烟囱及世界其他地区发现的古海底黑烟囱.研究认为,该区黑烟囱发育于地堑深水盆地,与海底同沉积断裂活动密切相关.结构构造对比分析表明,含矿热水与海水作用形成黑烟囱外壁,通道内含矿热水持续运移及圈闭造成烟囱内部分带性及交代结晶过程.该区保留了不同形态和结构的烟囱类型,表明海底成矿过程中涉及含矿热水的集束喷溢及弥散喷溢.     

大洋中的中国"领地"

2006年8月5日-7日。刚刚完成第十八次科考任务，跨越太平洋、大西洋、印度洋．航行四万三干多海里完成多学科环球海洋考察的我国“大洋一号”科考船作客厦门．并且对公众开放。代表着我国最尖端科学技术的科考船“大洋一号”．自投入使用至今总航程已达26万多海里，相当绕地球赤道12圈。不仅采集了不少5000米以下海底岩矿样品．还发现大洋中脊喷着黑烟的“海底热液活动区”。并且获得富含铜、锌、金、银等多种金属元素的热液硫化物样品和极端环境下的生物样品。     

海底热液活动与海洋科学研究

本文简要介绍了海底热液活动的研究历史，以及目前研究的几个主要问题。指出海底热液活动是海洋中永远存在的自然现象。热液区主要分布在大洋中脊、弧后盆地和热点区。在这些区域由于地质构造的不稳定性，造成冷海水通过隙缝下渗，并在岩浆房作用下形成高温热水。热水在上升通道中与围岩作用，并发生复杂的岩-水反应，从而改变了海水的化学成分。流出的热液可以形成多种矿物沉积，其中最有价值的是Zn,Cu,Fe,Pb的硫化物。岩-水反应可以产生可观的元素通量，因此，对海水元素恒定性的解释需要重新审视。利用^13H/e热比值可以计算海洋的热通量。热液活动为耐温生物的研究提出了新的课题。     

古海洋中的热水喷口—广西大厂例析

笔者首次发现广西大厂存在泥盆纪存在海底热水活动的喷口，地质和地球化学研究表明，它们是由富二氧化硅、硫化物和成矿元素的热水溶液喷出海底沉积形成的，是大厂超大型矿床、硅质岩和生物礁古油藏热水沉积成因最直接的标志。     

Molybdenum isotopic composition as a tracer for low-medium temperature hydrothermal ore-forming systems: A case study on the Dajiangping pyrite deposit,western Guangdong Province,China

Little is known about the range or controls on the molybdenum isotopic composition of low-medium temperature hydrothermal ore-forming systems. We present molybdenum isotope data from 12 hydrothermal syndepositional silicalite and carbonaceous slate samples from the Dajiangping pyrite deposit in western Guangdong Province, South China. The δ ^97/95 Mo values from Orebody III range from −0.02‰ to 0.29‰, with an average of 0.18‰. In contrast, the composition values from Orebody IV display a larger variation from −0.70‰ to 0.62‰. However, the five samples from the main ore bed all show strong negative values. This indicates that the significant variation in molybdenum isotopic composition supports different hydrothermal ore-forming metallogenesis and a metallogenic environment between the two orebodies. Orebody III is likely to have been deposited from submarine exhalative hydrothermal fluids under a relatively strong reducing environment and Orebody IV may have also been influenced by hydrothermal superimposition in a more oxidized disequilibrium condition. In addition, the δ ^97/95 Mo values of Orebody IV are clearly negative, together with the values increasing stratigraphically upward in the ore beds, suggesting that the metallogenic environment of Orebody IV is different from the open oceanic systems. There might be dynamic fractionation in this restricted environment. Therefore, the molybdenum isotope can be used as an effective tracer for the ore-forming fluid and metallogenic environment.     

Microbe-related precipitation of iron and silica in the Edmond deep-sea hydrothermal vent field on the Central Indian Ridge

Microbial mats, several millimeters thick and brown-yellow to white in color, were collected in hollow inside of chimney structure from Edmond hydrothermal field on the Central Indian Ridge. Microbes with shapes of rod and helical stalk-like filaments were observed in the microbial mats, and are com- monly characterized by their cells completely encrusted by thick mineralized layers, made up of large amounts of amorphous silica and minor amounts of iron oxides. Transmission Electron Microscope observation has demonstrated that the acicular Fe-bearing matter was not only heterogenously dis- tributed on the surface of the cell wall, but also deposited in the inside of cell, suggesting that bio-precipitation of Fe had occurred both on the surface and in the interior of cell. Microbial silicification was also commonly found in the mats. Silica usually precipitated homogeneously on the surface of the microbes and forms micro-laminated layers, which might be controlled by the inorganic process of precipitation in hydrothermal environment. The biomineralization phenomenon in the mi- crobial mats showed that the precipitation of Fe and Si was closely related to microbes in hydrothermal environment. Considering that hydrothermal activities provided required chemical elements for miner- alization, it is suggested that this biomineralization process also might be driven by hydrothermal ac- tivities at the sea floor to some extent.     

广西隆或金锑矿床稀土、微量元素地球化学特征及其地质意义

隆或金锑矿床是广西右江成矿带新近发现的重要矿床,为了探讨其成矿流体来源,对其地质背景、矿石及围岩的稀土、微量元素地球化学特征进行对比分析研究.结果表明:矿床赋存于下石炭统-上泥盆统一套碳酸盐岩地层中.矿体呈似层状、脉状,主要受近东西向断裂控制.元素地球化学特征指示隆或金锑矿床成矿流体具有壳幔混合特征,但富矿围岩可能不是...     

中国秦岭地区卡林型金矿成矿模式

（１）中国秦岭地区卡林型金矿床在区域上的分布严格受印支－燕山期构造－岩浆带控制，区域上与Ｈｇ、Ｓｂ、Ａｓ矿密切共生；（２）主要赋矿地层为泥盆系，成矿时代２１４×１０６～１４２×１０６ａ；（３）主要容矿岩石为浅变质细碎屑岩，钠长碳酸盐角砾岩及碳硅泥质岩；（４）成矿物质（Ａｕ）主体来自深部；（５）成矿流体为岩浆热浪（主体）＋建造水＋大气降水组成的混合热液，成矿环境为中低温浅成环境；（６）依矿床形成深度和物理化学条件等差异，将其划分为深部带型、中部带型和浅部带型三亚类。     

木梓园钨钼矿床流体包裹体研究及在成矿阶段划分中的应用

通过对江西木梓园钨钼矿床中流体包裹体的研究。认为该矿床是在高一中温、中低盐度、碱性成矿溶液、弱还原条件下形成的。矿质主要来源于岩浆热液。成矿具脉动特征,可分为4个成矿阶段。     

粤东地区中生代金属矿床的成矿机制

在前人大量系统和深入的成矿地质背景和成矿地质地球化学研究的基础上,根据粤东地区锡、钨、铜、银、金多金属矿床(点)区域成矿作用特征,着重探讨了在中生代花岗质火山-侵入杂岩岩浆作用的背景下,成矿元素的富集过程及成矿物质的迁移、沉淀机制.研究认为,成矿物质的富集经历了地壳岩石的选择性部分熔融、花岗质岩浆分异、流体-熔体分馏和流体与流经岩石相互反应(水-岩作用)4个阶段.由于作为热源的岩浆熔体的存在及不同成因断裂裂隙构造的产生,富含成矿元素的岩浆热液流体上升,并与深循环的大气降水热液混合,形成热液对流体系.在长期的热液对流循环中,随着构造脉动和物理化学条件的改变,沉淀出不同阶段的矿石,并在不同的构造部位和围岩中形成不同类型的矿床.     

印度尼西亚西爪哇内格拉萨金矿区古成矿流体研究

通过对比研究各种类型矿石的化学组分、矿物共生组合、围岩蚀变特征,以及包体测温数据,初步认为金在古成矿流体在中低温、低氧逸度、pH值接近中性的物理化学环境中,以硫氢络合物(Au(HS))的形式迁移。流体物理化学环境的骤变是引起矿质元素沉淀的内因;而诱发物理化学环境改变的主要外界因素是流体的沸腾作用和硫化作用。基于研究区的大地构造背景、区域成矿带及矿区地质特征,提出"本区矿床属于火山-次火山杂岩成矿体系,相应的热液系统为与火山-次火山杂岩有关的岩浆-大气降水热液系统"的假设,并利用该假设解释本区矿床的成因。     

云南省大红山铜铁矿床中菱铁矿的成因及赋存规律

对大红山铜铁矿矿床中菱铁矿的地质背景、矿床背景、矿物组合特征进行了描述.并经地球化学分析(菱铁矿化学成分分析、同位素分析)及成矿环境分析,表明其成矿物质来源为海底火山喷发沉积物与正常沉积物的组合.成矿环境为有机质丰富的弱还原环境,有后期热液富集的特征,为海相火山喷发沉积改造型矿床.