单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,热水喷流沉积矿床,热水喷流沉积矿床,第七章海底喷流沉积矿床解析课件,第七章海底喷流沉积矿床解析课件,第七章海底喷流沉积矿床解析课件,印尼硫磺矿工,印尼硫磺矿工,第一节 热水喷流沉积矿床概述,第二节 现代热水喷流成矿作用,第三节 热水喷流沉积矿床的类型及特征,第七章 热水喷流沉积矿床,第一节 热水喷流沉积矿床概述 第七章 热水喷流沉积矿床,热水喷流沉积矿床的概述,一、,概念,二、基本特征,热水喷流沉积矿床的概述一、概念,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,第一节 热水喷流沉积矿床的概述,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,二十世纪五十年代以前,不同的学者曾经提出过海底喷气-沉积（,exhalative sedimentary,）,成矿的假说，,这,已经很接近目前流行的海底热水喷流沉积成矿理论了,由于受当时的技术条件和人们对成矿作用认识的限制，并未得到普遍的认可,第一节 热水喷流沉积矿床的概述,二十世纪五十年代以前第一节 热水喷流沉积矿床的概述,二十世纪六十年代初，在,红海,Atlantis,海渊中发现热卤水和多金属软泥，揭开了现代海底热水活动与金属硫化物沉积成矿研究的序幕,随后，,Rider（1973）,把海底喷气-沉积成矿由假说上升到理论，引起了世界大多数相关学者的共鸣,第一节 热水喷流沉积矿床的概述,二十世纪六十年代初，在红海Atlantis海渊中发现热卤,1976年和,1979年,，相继在东太平洋,Galapagos,扩张中心和,EPR21N,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高温,洋底热水喷流系统。
这些发现使喷流成矿作用的研究达到新的高潮，并依此为基础开始更加深入地研究古老的块状硫化物矿床的形成机制，使喷流成矿理论和块状硫化物成矿作用研究取得了长足的进展,1986年的第七届国际矿床成因会议的召开是一个重要的标志，当时,M.J.Russell,正式将这类矿床称为,SEDEX,(sedimentary exhalative deposit),型,矿床,热水喷流沉积矿床的概述,1976年和1979年，相继在东太平洋Galapagos扩,一、概念,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份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（,Exhalative sedimentary deposit）”,第一节 热水喷流沉积矿床的概述,一、概念第一节 热水喷流沉积矿床的概述,以往，对这类矿床的称谓还不统一,，不同的学者曾冠以“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”等名称，为统一起见，本书将这类矿床统一定名为“热水喷流沉积矿床”，简称“热水喷流矿床”,第一节 热水喷流沉积矿床的概述,以往，对这类矿床的称谓还不统一，不同的学者曾冠以“喷气矿床,二、基本特征,矿床伴有典型的喷流岩（,exhalite，,热水沉积岩），以此区别于其它类型矿床。
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；,矿床具有层控及时控特征；,这类矿床的矿体往往呈层状、似层状或透镜状产于地层中，且矿体一般随地层褶皱而褶皱部分矿床具典型的“双层”构造，上部为层状矿体，下部为细脉状、筒状含矿蚀变体；,矿体和矿石具有微层理甚至微细沉积韵律，常具有顺层条带状、顺层揉皱等构造以及显微球粒状、同心环带、生物和鲕状等结构；,具有与现代海底热水喷流成矿作用相似的两套成矿系统；,第一节 热水喷流沉积矿床的概述,二、基本特征第一节 热水喷流沉积矿床的概述,现代热水喷流成矿作用,目前世界范围内，已发现许多正在形成金属硫化物的热水体系（图），这类现代热水体系包括二种：,红海和美国,Salton,海的热卤水,洋底热水喷流体系现代热水喷流作用，虽然目前形成的工业矿床很少，但随着经济技术的发展，其产物将具有巨大的开发利用价值不过，目前对这种现代成矿作用研究，其更大意义在于它们提供了无与伦比的天然成矿实验室，通过对现代喷流成矿作用的考察和详细研究，将有助于对比研究古老的喷流矿床，建立成矿模式，指导有关矿床的深入研究和勘查评价,现代热水喷流成矿作用 目前世界范围内，已发现许多正在形成金,现代热水喷流成矿作用,目前世界范围内，已发现许多正在形成金属硫化物的热水体系，这类现代热水体系包括二种：,1.热卤水成矿作用,2.现代洋底热水喷流成矿作用,现代热水喷流成矿作用 目前世界范围内，已发现许多正在形成金,岩石圈板块边界与现代海底已知热水喷流系统（黑实心圆）（据,Herzig,等，1995）,陆内弧后,（,Okinawa,海槽型）,洋内弧后,（,Lau,盆地型,）,大洋中脊,陆内裂谷（红海,Atlantis,海渊型）,现代热水喷流活动的大地构造背景分为四类,：,大洋中脊、洋内弧后（,Lau,盆地型）,陆内弧后（,Okinawa,海槽型）、陆内裂谷（红海,Atlantis,海渊型）,岩石圈板块边界与现代海底已知热水喷流系统（黑实心圆）（据He,1.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,Atlantis,海渊多金属软泥，,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,现代实例,：同生作用硫化物堆积工业品位,Atlantis,海渊中的富硫化物沉积物在许多方面与火山块状硫化物矿床相似,（与火山活动的关系、构造背景、磁黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿之间的分带性、金属的含量、沉积组构以及流体的大多数特点）,现代热水喷流成矿作用,1.热卤水成矿作用现代热水喷流成矿作用,1.热卤水成矿作用,（2）,Salton,海热卤水成矿,位于美国加里福尼亚南部，,与裂谷作用有关,热水对流体系，被认为是沉积岩中古老的块状硫化物矿床的最好的现代实例。
热卤水温度最高可达360，盐度可达2530%估计热卤水的体积为11.6,km,3,，,水深达3,km据,White（1981）,的研究,，,其中含,Zn5,10,6,吨,，,Pb9,10,5,吨，,As1.2,10,5,吨，,Cu6,10,4,吨，,Cd2,10,4,吨，和,Ag1,10,4,吨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，分别最高可达20%和8%,现代热水喷流成矿作用,1.热卤水成矿作用现代热水喷流成矿作用,1.热卤水成矿作用,（2）,Salton,海热卤水成矿,流体系统的氢、氧同位素显示，热卤水以大气水为主,高盐度古湖水的蒸发作用、地下水对浅部湖相蒸发盐的溶解、深埋的含石盐的湖相蒸发盐的地下热交代作用,铅和锶同位素组成证明，少量金属可能是岩浆来源的，但大量金属来自于卤水和沉积物的相互作用,计算获得的金属氯络合物的稳定性与脉状矿化组合及卤水分析的结果表明：氯的络合物能够有效地搬运贱金属元素,热卤水和后生脉中的硫同位素表明，硫来自于沉积物中的蒸发盐-硬石膏,可以认为，如果有足够的还原硫持续加入沉淀场所的话，这样的热水体系将有能力形成大型的硫化物矿床,现代热水喷流成矿作用,1.热卤水成矿作用现代热水喷流成矿作用,2.现代洋底热水喷流成矿作用,（1）,现代洋底喷流作用特征,喷流作用的构造背景及类型,热水流体的化学性质,PH,值和酸碱度；硫、硒、砷；碳；硅质；碱土元素；碱金 属元素；,B；Al；,稀土元素；贱金属和黑色金属；金,热水流体的物理性质；,温度；流量；盐度；密度；,现代喷流矿床的基本特征,现代喷流矿床的一般特征；,喷流矿化体的部分矿物学特征；,矿化组分；,现代热水喷流成矿作用,2.现代洋底热水喷流成矿作用现代热水喷流成矿作用,（2）现代洋底喷流成矿作用机理,流体与热源,流体通道与盖层,矿质来源及沉淀机制,生物媒介作用,现代热水喷流成矿作用,（2）现代洋底喷流成矿作用机理现代热水喷流成矿作用,图 现代海底黑烟囱成因示意图,（据,Goldfarb,等，1983）,a-,烟囱的形成；,b-,烟囱的生长；,c-,烟囱的矿物分带；矿物缩写：,cp=,黄铜矿；,cub=,方黄铜矿；,po=,磁黄铁矿；,sp=,闪锌矿。
叠水镁钒是一种新的，羟基硫酸盐,-,氢氧化物矿物,最初，喷流形成硬石膏烟囱，每天可生长几厘米这种硬石膏会阻止周围冷的海水进入烟囱，更热的流体就会充填在喷口中心烟囱的内、外壁之间存在大的温度变化、,PH,变化、氧化状态变化、硫的价态变化和成分变化导致烟囱壁从内向外的矿物学分带（内壁铜的硫化物、外壁,Zn,的硫化物、硫酸盐和氧化物）,随后，老的烟囱被沉淀的矿物填满，喷流作用停止随温度的降低，引起坍塌通过烟囱的不断形成、不断坍塌堆积，最终可形成规模可观的块状硫化物矿床，矿床的通道部分显示后生矿床的特点，而矿床的层状部分则表现为同生矿床的特点,图 现代海底黑烟囱成因示意图（据Goldfarb等，198,图 扩张洋脊或海山上热水循环模式,图 扩张洋脊或海山上热水循环模式,热水喷流矿床的类型及特征,现代热水喷流作用的研究，为揭示许多矿床的形成机制奠定了重要基础目前已经认识到与火山作用有关的块状硫化物矿床、沉积岩中的块状硫化物矿床和某些与热水沉积岩有关的金属矿床均与热水喷流活动有关，构成了一类独特的矿床类型,热水喷流矿床的类型及特征 现代热水喷流作用的研究，为揭示许多,一、热水喷流沉积矿床分类,从矿床的物质组成出发，划分为块状硫化物矿床和贫硫化物型喷流矿床两类,1.热水喷流沉积矿床的分类,（1）块状硫化物矿床类型划分,（2）贫硫化物型喷流矿床类型划分,2.与火山岩有关的块状硫化物矿床（,VMS）,（1）VMS,矿床基本特征,（2）各亚类,VMS,矿床特征,3.,沉积岩中的块状硫化物矿床（,SMS）,（1）SMS,矿床基本特征,（2）各亚类,SMS,矿床特征,热水喷流矿床的类型及特征,一、热水喷流沉积矿床分类热水喷流矿床的类型及特征,1、块状硫化物矿床类型划分,Misra（2000）,按容矿岩石将块状硫化物矿床分为两类：,一类主要产在火山岩中，称为与火山岩有关的块状硫化物矿床（,v,olcanic-associated massive sulfide deposits，,简称,VMS,型）,另一类主要产在沉积岩中，称为以沉积岩为容矿岩石的,块状硫化物,矿床（,sediment-hosted massive sulfide deposits，,简称,SMS,型）,按矿石组成、围岩岩性和大地构造环境，,VMS,又被细分为塞浦路斯型（,Cyprus type）、,别子型（,Besshi type）、,黑矿型（,Koroko type），,和诺兰达型（,Noranda type）,等,4个,亚类；,SMS,矿床又分为沙利文型,（,Sullivan type,）,和银矿山型,（,Sil,v,ermines type,）,热水喷流矿床的类型及特征,1、块状硫化物矿床类型划分热水喷流矿床的类型及特征,表 块状硫化物矿床的分类及特征,表 块状硫化物矿床的分类及特征,（2）贫硫化物型喷流矿床类型划分,鉴于当前的研究程度，从简单实用出发，该类矿床的分类命名主要以形成的矿种为基础，如热水喷流钴矿床、热水喷流锡矿床等,在我国贫硫化物喷流矿床研究已有所积累，如近年来发现的青海东昆仑驼路沟钴矿，吉林大横路铜钴矿（后期又经历了变质作用改造），广西大厂锡矿等已经被研究认为属于热水喷流矿床，相信随着研究的深入，会发现越来越多的贫硫化物型喷流矿。