海底喷流
211061687_沉积岩-变沉积岩型钴矿研究进展与问题
富集机理与关键控制因素，不同成矿作用过程中钴元素的地 球化学行为与动力学背景，以及主成矿作用的时代等仍存在 分歧；对于钴金属来源、流体循环、后期变质作用对工业矿床 的成矿贡献等方面的研究也存在争议。
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｃｏｂａｌｔｄｅｐｏｓｉｔｓａｃｃｏｕｎｔｆｏｒｍｏｒｅｔｈａｎ５０％ ｏｆｔｈｅｗｏｒｌｄ’ｓｃｏｂａｌｔｒｅｓｅｒｖｅｓａｎｄｉｔｓｏｕｔｐｕｔ ａｃｃｏｕｎｔｓｆｏｒｍｏｒｅｔｈａｎ６５％ ｏｆｔｈｅｗｏｒｌｄＳｕｃｈｃｏｂａｌｔｄｅｐｏｓｉｔｓａｒｅｍａｉｎｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎＺａｍｂｉａＣｏｎｇｏ（Ｋｉｎｓｈａｓａ）ｏｆＣｅｎｔｒａｌＡｆｒｉｃａ， ＩｄａｈｏｏｆｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓ，ａｎｄＬｉａｏｎｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ，ＳｈａｎｘｉａｎｄＱｉｎｇｈａｉｏｆＣｈｉｎａＳｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｓａｎｄｓｈａｌｅ，ｓｕｂｍａｒｉｎｅｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｒｏｃｋｓａｎｄｔｈｅｉｒｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｒｏｃｋｓｅｒｉｅｓａｒｅｔｈｅｍａｉｎｈｏｓｔｒｏｃｋｓＡｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ， ｏｒｅｂｅａｒｉｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ｌａｔｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ ａｎｄ ｔｅｃｔｏｎｉｓｍ， ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙｏｆｃｏｂａｌｔ， ｏｒｅｆｏｒｍｉｎｇｆｌｕｉｄｓａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎａｇｅｓＨｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅａｒｅｓｔｉｌｌｃｏｎｔｒｏｖｅｒｓｉｅｓａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓｔｏｂｅｓｔｕｄｉｅｄ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｃｏｂａｌｔｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆｃｏｂａｌｔａｎｄｉｔｓｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆａｃｔｏｒｓＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｏｒｅ ｂｅａｒｉｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｄｅｐｏｓｉｔｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｕｔｈｏｒｓａｎａｌｙｚｅｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓ，ｔｈｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆｏｒｅ ｆｏｒｍｉｎｇｆｌｕｉｄａｎｄｏｒｅｆｏｒｍｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｆｏｒｍｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆｃｏｂａｌｔＡｕｔｈｏｒｓｓｕｇｇｅｓｔｔｈａｔｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｆａｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｃｏｂａｌｔｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｒｅ ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｂｒｅａｋｕｐ， ｏｃｅａｎｉｃ ｒｅｄｏｘ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｆａｃｉｅｓ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｋｅｙｔｏｆｏｒｍｉｎｇｏｒｅｒｉｃｈｉｓｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｌａｔｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ ｏｒｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌａｃｔｉｖｉｔｙＡｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｇｌｏｂａｌｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｃｏｂａｌｔｄｅｐｏｓｉｔｓａｎｄｔｈｅｏｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆａｃｔｏｒｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎ ｔｈｉｓｐａｐｅｒＩｔｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈａｔｄｅｔａｉｌｅｄａｎｄｉｎｄｅｐｔｈｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｕｌｄｂｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｐａｌｅｏｃｌｉｍａｔｅａｎｄｐａｌｅｏｏｃｅａｎｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｍａｔｅｒｉａｌｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｓｏｕｒｃｅｂｅｄｓ，ｌａｔｅｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄａｂｎｏｒｍａｌｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆｃｏｂａｌｔ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｄｅｐｏｓｉｔｓ；Ｃｏｂａｌｔｄｅｐｏｓｉｔ；Ｍｅｔａｌｌｏｇｉｎｉｃｂｅｌｔ；Ｏｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ
江西弋阳铁砂街中元古代海底火山喷流成矿作用
矿区铁砂街岩组基性和酸性端元火 山岩的主量元素、 微量元素和稀土元素分析结果的
统一处理（ １表 ２ 表 ３ ， 表 、 、 ） 可以得出如下结论： １ 火山岩带具有双峰式组合特征 ， （） 即既有
基性端元 ， 又有酸性端元 。铁砂街矿区基性端元 Ｓ ： ｉ 平均 ４ ． １ ， Ｏ ７ ８ ％ 而酸性端元 Ｓ ｉ 平均 Ｏ
铁 周 黄 王 西 白 戴 砂 潭 土 坞 裘 银 里 街 岭 厂 大
水 竹 坑
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０ ．０
０．０
１ ０ ．
１ ．５
２． ０
ＳＯ。 Ｉ
Ｌｏ ｇ６
１ 中元古代火 山岩带基性和酸性端元硅碱分类图解 图２ 中元古代基 性火 山岩构造环境判别图解
① 收 稿 日期 ：０ ８０ —８ ２０ － １ ４
第一作者简介 ： 贺菊瑞（ ９ ６ ） 男 ， １ ～ ， 研究员 ， ４ 江西省莲花县人 ， 长期从事矿产地质研究工作 。
２２ ６
资
源 调 查
与 环
境
２０ ０ ８芷
７ ．２ 。（ ） ２７ ％ ２ 不论 是基性 端元 或是 酸性 端元 Ｎ ａＯ总是 大 于 Ｋ ０， 分显 示 了海 相火 山岩 ： 充 的富钠特征 。矿 区二端元平 均 Ｎ ａ０分别 为 ３９ ％、．５ ， Ｋ Ｏ分 别 为 ０６ ％ 、．３ ．３ ３ ４％ 而 ．８ ２０ ％
秦岭二郎坪群海底火山喷流成矿模式与成因分析
关键词 ：海底 火山喷流矿床 ；成 因分析 ；火山熔 浆 ；火山爆发 ；火山沉积
北秦 岭造 山带的 成矿规 律 一直是 地 学界 研究 的重 点 。
我 们在 对前 人资 料进 行 系统梳 理 的基础 上 ，结合 新的 成矿
理 论 ，提 出 二 郎坪 群海 底 火 山喷 流 一 小 罗 沟 断 裂 ；③ 朱 阳 关一 夏 馆 断 裂 ；④ 丹 凤 ～ 镇 平 断 裂 ； ⑤ 木 家垭 一 西 峡 断 裂 ；⑥ 小 陡 岭 一 田关 断 裂 ；⑦ 尖 怀 寨 一 黄 凤 垭 断 裂 ； ③ 城 口～ 房 县 断 裂
火 山活 动的 多旋 回性 ，形 成 多个韵律层 。
小 寨 组 主 要 为 一 套 变 质碎 屑岩 系 ，岩 性 为 黑 （ 二）
带 ，背斜北翼 因岩体吞 噬出露不全 ，南 翼地 层发育较全 ，在 云片 岩 、黑云斜 长 片岩及 黑云 石英 片岩等 ，以普遍含 红柱
内乡夏馆头道河以东被 五垛 山岩体吞噬 ，呈残留体 出现 。二 石 、堇青 石 、十 字石 、石 榴石 等变 质矿物 为特征 。由于该 郎坪 群原岩为一套沉 积一 火山岩系 ，根据岩 石组合特征 自下 套地 层 自盆地 的 “ 拉 张 ”到 “ 闭合 ”过程 均有物 源沉 积 ，
矿 化从熔 浆型铁铜 矿层一喷 流型 多金属矿层 一火 山熔岩 、碎屑 岩 中的金银矿源层 的 变化 ；其火山环境
分别 为火山熔 浆喷 溢相一 海底 火山爆 发射 气相一火 山沉 积相 。火山作 用形成的 多金属矿成 因类型为 区 内主要 的成矿 类型 ，后经 多阶段 、多期 次 区域 变质 作 用、动 力变质作 用 又演化成 了多种热 液成 因的
的变迁 ，形成二郎坪一 刘山岩地区 向斜褶皱 束。米坪一龙 王
【国家自然科学基金】_海底喷流_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
推荐指数 1 1 1 1 1 1ห้องสมุดไป่ตู้1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
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2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
2014年 科研热词 青海 铜(钴)矿床 铅锌矿 辉钼矿re-os年龄 蛇绿岩 绢云母ar-ar年龄 稀土 矿床成因 白云岩 电子探针分析 灯影组 海底热卤水 海底喷流 沉积 成矿阶段 成矿作用 微量元素 大宝山铜多金属矿床 华南地区 中温热液环境 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 成矿作用 黑色岩系 黄铁矿 青海省 阿尔泰山南缘 阿尔泰 锡铁山铅锌矿 银多金属矿床 铜陵 铅同位素 金石英脉 碳质流体包裹体 矿田 矿床成因 矽卡岩化 石炭纪 白牛厂 电气石岩 生命代谢 现代海底 热液 热水沉积成因 滇东南 流体包裹体 泥盆纪 水溶液包裹体 构造背景 最大规模 晚泥盆世 早二叠世 新桥 拉格 成矿物质来源 成矿流体 成矿机制 微量元素 容矿岩石 大东沟铅锌矿 多金属矿床 块状硫化物 地质特征 地质年代 地球化学 喷流沉积型 喷流沉积 后仙峪硼矿区 同生断裂 古元古代 古亚洲洋 叠合断裂 叠加成矿 变质
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
热水喷流沉积矿床
热水喷流沉积矿床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。
20世纪50年代以前，有些学者曾经提出过与热水喷流沉积成矿作用有关的看法，甚至提出过海底喷气-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，虽然引起了一定的反响，但并未得到普遍的认可。
随着20世纪60年代初，在红海AtlantisⅡ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，海底热水喷流沉积成矿作用的研究也开始得到普遍重视。
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。
之后的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——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。
我国学者对这类矿床的研究也非常重视。
涂光炽等（1988）为喷流沉积矿床给出了详细的定义：“热水沉积矿床（即喷流沉积矿床）是指在水温70~350℃或更高的热水介质（海水、湖水、热泉水等）中形成的，主体以沉积方式形成于水-岩石界面之上水体中之层状、似层状矿体，但也包括此界面之下可能存在的以充填和交代形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体，两者可共生或分别出现”。
喷流沉积成矿作用研究的若干问题刘继顺
自史奈德洪于本世纪早期将喷流(Exhalation)概念引入到矿床学起，这一概念已突破了“火山气体从海底上冒(喷气或射气)的范畴，至今它包括喷射到海底的任何形式的流体，既有气体，又有热液流体，乃至固体微粒，而且喷流既可与火山岩浆活动有关，也可无关。
由于世界上大型的贱金属块状硫化物矿床和部分铁锰氧化物矿床、重晶石矿床、金矿床及锡矿床等都与海底喷流沉积作用有关，因而得到了地质学界的极大关注和研究。
1992年在日本京都召开的29届国际地质大会视喷流沉积成矿作用为矿床地质学的前沿课题[1] 。
我国矿床学界对此极为关注和重视，发表了大量的论文。
然而在研究喷流沉积矿床成因时，这类矿床形成的一些关键因素，关注的很不够。
下面将这些关键因素及有关问题提出来供参考。
1 陆源沉积速率——制约海底喷流沉积矿床形成和保存的关键因素近来的研究表明，海底喷流现象是非常普遍的，然而只有极少数地段才见有工业意义的矿床产出。
其控制因素首推陆源沉积速率(Terrigenous Sedimentary Rate)。
一方面，如果陆源沉积速率过大，陆源沉积物势必冲淡(Dilution)喷流热液物质，而不能形成工业矿床；另一方面，如果陆源沉积速率很小，已形成的矿床由于不能及时掩埋而被洋流冲走或由于洋底风化作用而剥蚀殆尽，而且沉积盖层的阻隔作用又会延长热液循环单元的寿命。
因此，只有合适的陆源沉积速率才会导致喷流沉积矿床的形成和保存下来。
M．Jebrak和M．Gauthler提出用等浓度线来研究这一问题[2]。
他们研究了加拿大魁北克省阿帕拉契亚山脉中奥陶世Champagne喷流沉积矿床和红海大西洋I号海渊喷流矿床后指出，陆源沉积输入量／热液输入量之比值可作为找矿勘探的指示标志。
该方法主要采用两条等化学的浓度线，一条代表碎屑物质的输入量，另一条则代表热液物质的输入量．碎屑物质输入量可由地层柱中cr、Rb、Sc、Cs和Tb的含量及其比值来确定，而热液物质输入量则由地层柱中成矿元素的含量及其比值来确定。
中国稀土分布概况和我国稀土资源与地质科学发展述评和世界稀土资源分布
中国稀土分布概况中国的稀土资源主要分布在内蒙、江西、广东、广西、四川、山东等地。
自1927年丁道衡教授发现白云鄂博铁矿，1934年何作霖教授发现白云鄂博铁矿中含有稀土元素矿物以来，中国地质科学工作者不断探索和总结中国地质构造演化、发展的特点，运用和创立新的成矿理论，在全国范围内发现并探明了一批重要稀土矿床。
20世纪50年代初期发现并探明超大型白云鄂博铁铌稀土矿床，20世纪60年代中期发现江西、广东等地的风化淋积型（离子吸附型）稀土矿床，20世纪70年代初期发现山东微山稀土矿床，20世纪80年代中期发现四川凉山"牦牛坪式"大型稀土矿床等。
这些发现和地质勘探成果为中国稀土工业的发展提供了最可靠的资源保证，同时还总结出中国稀土资源具有成矿条件好、分布面广、矿床成因类型多、资源潜力大、有价元素含量高、综合利用价值大等最基本的特点。
截止目前为止，地质工作者已在全国三分之二以上的省（区）发现上千处矿床、矿点和矿化产地，除内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外，山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现，但是资源量要比矿化集中富集区少得多。
全国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区，形成北、南、东、西的分布格局，并具有北轻南重的分布特点。
中国稀土资源的时代分布，主要集中在中晚元古代以后的地质历史时期，太古代时期很少有稀土元素富集成矿，这与活动的中国大陆板块演化发展历史有关。
中晚元古代时期华北地区北缘西段形成了巨型的白云鄂博铁铌稀土矿床；早古生代（寒武系）形成了贵州织金等地的大型稀土磷块岩矿床；晚古生代有花岗岩型和碱性岩型稀土矿床形成；中生代花岗岩型和碱性岩型稀土矿床广布于中国南方；新生代（喜山期）有碱性花岗岩和英碱岩稀土矿床的形成；第四纪有中国南方风化淋积型稀土矿床的形成。
中国稀土矿床成矿时代之多、分布时限之长是世界上其他国家所没有的。
海底火山喷发的原理是什么
海底火山喷发的原理是什么一、海底火山的形成
1. 海底火山多分布在构造板块边界,如环太平洋火山带。
2. 这里的地壳比较薄弱,岩浆较容易上升,形成火山带。
3. 洋脊中热物质上涌,不断将海底板块推离,造成裂谷。
4. 岩浆通过裂谷上升,积聚于海底,形成海底火山。
二、海底火山喷发的原因
1. 构造运动使岩浆聚集压力增大,直至超过海水压力。
2. 气体和水蒸汽的膨胀也会增大岩浆上涌的压力。
3. 当压力超过海水压力禁锢时,岩浆会喷出火山口。
4. 还与板块运动相关的应力和断层活动有关。
三、海底火山喷发的过程
1. 岩浆受压通常先从侧向火山口渗出。
2. 随着压力增大,岩浆柱会逐渐上升。
3. 当REACH海床时,岩浆暴发而出,形成喷发。
4. 持续喷发会形成高达数百米的火山山体。
四、海底火山喷发的特点
1. 喷发岩浆遇冷水快速凝固,形成枕状熔岩。
2. 大量CO2、H2O等气体突然释放,升华成水团。
3. 喷发碎屑在水中形成沉积物,堆积增高海床。
4. 可能出现火山碎屑流,对海洋生物造成灭绝事件。
五、海底火山的主要危害
1. 喷发造成海啸,对周边地区产生巨大灾害。
2. 大量火山气体可能导致局部海洋酸化。
3. 水下热液活动破坏海底生态环境。
4. 岩浆流封锁海洋生物栖息地。
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Ⅷ号沟①号矿体纵剖面图
1.玄武岩； 2.碧玉岩；3.矿体；4.正断层；5.推测界线；6.探硐及编号；7.导线编号
矿石类型按构造特征主要有块状矿石、角砾状 矿石和网脉状矿石三种。块状矿石由含少量石英的 硫化物集合体组成；角砾状矿石由含少量石英的硫 化物集合体胶结蚀变的基性熔岩角砾组成；网脉状 矿石由含石英硫化物集合体充填蚀变基性火山岩中 网状裂隙构成。这三种矿石在矿体中由上向下，由 中心向边部依次分布，并互为过渡关系。
基性火 山岩有 关矿床 缺Pb
Cpy-黄铜矿，Py-黄铁矿，Po-磁黄铁矿，Sp-闪锌矿，Gn-赤铁矿，Ba-重晶石，
第二部分 典型实例分析 1
石居里式海相火山 喷流型铜矿床
(据 杨合群 李文渊 赵东宏 宋忠宝 等)
北祁连山错沟-寺大隆铜矿带
错沟 错沟地
区
北
石居里
北
长干
大岔牧场
大岔 牧场 南 地区
例如，石居里VIII号沟矿床，为典型的蘑菇状形态实例；石居里 VI号沟矿床，受后期褶皱改造变化较大，目前主要见富铜块状、 角砾状矿石，已鉴别出其中角砾为基性火山岩；石居里V号沟矿 床目前仅发现呈薄板状的远热液喷口块状矿石，锌含量高于铜 含量；九个泉矿床为重叠的伞翼矿体，矿柱已被剥蚀，矿上缺 碧玉岩，直接被火山岩或沉积岩覆盖。
成矿理论转化找矿思维的探索
——海底喷流成矿理论为例
杨合群
2013年12月
人类对矿产的需求越来越大，但露 头矿越来越少，找矿越来越难。因此必 须将成矿理论转化为找矿思维, 指导找矿 预测及勘查评价。
今天讲座：对古海底喷流成矿作用形 成的铜、铅、锌等矿床进行分类，对比 其共性与差异，探讨古海底水-岩反应、 喷流作用与地质信息间的关联，融合成 因理论，优化找矿标志。
石居里式铜矿床地质模型
石居里式块状硫化物矿床总体符合蘑菇状模型，蘑菇茎沿 热液通道呈柱状下延，柱状矿体上部和中心主要为块状、角砾 状矿石，下部和边部为网脉浸染状矿石，其铜含量远远高于锌 含量，表现为典型的富铜矿石；蘑菇伞在海底喷口周围展开， 主要为块状矿石，近喷口铜含量高于锌含量，远离喷口渐变为 锌含量高于铜含量；伞翼之下为基性火山岩，伞上常覆盖碧玉 岩，成矿环境不稳定时，缺失碧玉岩。
铁镁碳酸盐岩 例如铁白云石岩等 （热效应沉积岩石）
钠长石岩 （热液交代岩石）
6、海底喷流矿床分类 （1）海相火山岩有关喷流矿床：成矿金属来源于
下伏火山系。
①基性火山岩有关喷流矿床，成矿金属组合主 要为Cu或Cu-Zn； ②酸性火山岩有关喷流矿床，成矿金属组合主 要为Cu-Pb-Zn。
（2）海相沉积岩有关喷流矿床：成矿金属来源于
石居里铜矿化集中区地质略图
图例：1-第四系冲洪积、坡积；2-第三系砾岩、粗 砂岩；3-泥盆系砾岩；4-志留系砾岩；5-9 奥陶系 阴沟群：5-基性熔岩，凝灰熔岩；6-凝灰熔岩；7基性凝灰岩；8-凝灰质砂岩、板岩；9-硅质岩； 10-石英闪长岩；11-辉长岩类；12-蛇纹岩；13-铜 （锌）矿床、矿点编号；14-中型矿床；15-小型矿 床；16-矿点；17-断层；18韧性剪切带；①九个泉 矿床；②石居里VIII号沟矿床；③石居里VI号沟矿 床；④石居里V号沟矿床；⑤石居里VIII号沟北矿 点；⑥石居里I号沟矿点；⑦石居里VI号沟I矿点； ⑧塔洞沟矿点
第一部分 基本理论体系
1、喷流矿床相关概念
“喷流矿床”过去称为“喷气矿床” (Exhalation deposits). “Exhalation” [ekshə „leɪʃən]在英汉地质词典中词义:喷气。地学 中最早用来描述火山活动,指火山气体逸出。随着研究深入， 人们认识到，气相很难搬运众多的金属，海底的喷气实际上是 一种富含金属的液体。因此许多学者提出海底喷流成矿。 国内所称 “热水沉积矿床”,强调“热水”溶液,不是“冷 水” 溶液,全称应该是“热水溶液沉积矿床” 。由于纯净的热 水沉淀不出固体物质，所以热水溶液还是简称热液比较恰当。 因此，以往“喷气矿床”、 “热水沉积矿床”的资料均可 以继承到现在所说“喷流矿床”。
0.06
0.0075
2.40
S8PD2B2
块状铜矿石
35.81
5.73
0.02
0.0010
1.80
北东段 下部
S8PD2B3 网脉浸染状铜矿石 6.37 0.24 0.003 0.0145 0.70
热液喷口 下部
PD5
回顾论证思路
PD1 PD2 PD3 PD4 PD5
局部放大：Cu/Zn分布变化
1998年通过可控 源音频大地电磁 测深发现Ⅵ号沟 富铜矿体异常可 延深达300m以上， 近几年深部探矿 向下垂深160m左 右仍有铜矿体存 在，但铜品位降 低至2%左右。同 时发现有新的矿 体分布，在PD6、 Ⅶ号沟PD1和PD11 硐探中均发现新 矿体，说明至少 有两个矿体。
石居里Ⅵ号沟铜 矿床地质略图 （据甘肃四队， 1970修编） 1-第四系；2-凝 灰质砂岩；3-凝 灰质板岩；4-硅 质岩；5-细碧岩； 6-碧玉岩； 7-次生石英岩； 8-铜矿化体； 9断层；10-产状； 11-钻孔及编号； 12-剖面线
1.50
S8PD1B2
块状铜锌矿石
28.32
7.44
1.44
0.0115
5.20 北东段 上部 热液喷口 上部
S8PD1B8
网脉浸染状铜矿石
8.40
2.46
0.21
0.0050
1.15
S8PD1B3
网脉浸染状铜矿石
15.58
0.39
0.24
0.0051
0.98
S8PD1B4
角砾状铜矿石
28.32
13.44
南
矿
带 带
错沟—寺大隆矿带可划分为 两个矿化亚带）： （1）北矿化亚带，长约 120Km ，铜矿化密集区和铜异 常沿错沟 — 石居里 — 长干河 — 桦木沟分布，带内已发现矿床 有错沟小型铜矿，石居里Ⅵ号 沟中型铜矿、Ⅷ号沟小型铜矿、 V 号沟小型铜锌矿，九个泉小 型铜锌矿； （2）南矿化亚带，长约 70Km，铜矿化密集区和铜异常 沿大岔 — 寺大隆沟脑分布，带 内已知矿床有大岔东山顶小型 铜矿。
4、主要金属来源 海水下渗加热成为热卤水，水-岩作用使其演变为
含矿热液，成矿金属来源于下伏火山系或沉积岩系。
Rona（1983）曾对洋底热泉进行分析，并用海水 在350°与玄武岩反应，将与玄武岩反应的热水同普 通海水对比表明，Si、Fe、Cu、Zn、H2S、Mn等发生 强烈富集。 。
细碧角斑岩系就是海水与火山岩作用的结果，水
碧玉条带碳酸盐岩
碧玉岩
碧玉条带灰岩具条带状构 造，粒状结构，经显微鉴定矿 物组成为白云石、方解石、铁 白云石、菱铁矿、石英、玉髓
碧玉岩具块状构造，粒状结构， 经显微鉴定矿物组成以玉髓、石英 为主，次有白云石、方解石、赤铁 矿
7 、海底喷流矿床典型实例 （1）火山有关喷流矿床 甘肃石居里铜矿 （蛇绿岩套之基性火山岩有关）； 青海红沟铜矿 （双峰式火山岩套之基性火山岩有关）； 甘肃白银厂铜多金属矿 （双峰式火山岩套之酸性火山岩有关）。 陕西铜峪铜矿床 （基性-中性-酸性火山岩套有关） （2）沉积有关喷流矿床 甘肃厂坝铅锌矿床 （碳酸盐岩-细碎屑岩有关） 甘肃花牛山铅锌矿床 （碳酸盐岩-细碎屑岩有关） 陕西银硐子银铅矿床 （细碎屑岩有关） 陕西大西沟铁-重晶石矿床 （碳酸盐岩-细碎屑岩有关）
Ⅷ号沟矿体，目前已施工的探矿工程控制矿体 延深约 176m，长度>100m,厚度5～ 27m， Cu 平均含 量 2.47(%) ， Zn含量 0.4(%)。主要矿石矿物有黄铁 矿、黄铜矿、闪锌矿等，脉石矿物主要为石英、 绿泥石、次为黝（绿）帘石、方解石。围岩蚀变 有绿泥石化，帘石化、硅化、碳酸盐化等，其中 硅化与矿化关系最为密切。1号矿体估算 Cu资源量 约2万吨， Zn资源量约0.5万吨。
33° 0 25 50 75 （m ） 353°
Si
3800
F
Si Si Fe Si Fe Fe Fe
Si
Fe
Si
Fe
Si
Fe
PD2
3800
PD3 图例
1
4－5 PD5 4′ －5 ′ PD5
Si Si Fe
2 3
3700
3700
Fe Si Fe Si Fe Si Fe Si
Si
F
4 5 7
化+Na化。
实验成果
根据已有实验资料，Si、Fe、Cu、Zn、Pb等 元素氯络合物的溶解度均与温度成正比，因 此富含NaCl的海水渗滤加热后，可以有效地 萃取矿质。
Cu、Zn、Pb、Au的氯络 合物饱和度曲线图 (据 Davidson ,1992) 条件：PH=4.5 .NaCl=3M， [SO4]/[H2S]=0.01， ∑S=0.001M
下伏沉积岩系，成矿金属组合主要为Pb- Zn。
喷流岩实例
在北山麻黄沟发现的喷流岩系的上部以碧玉条带碳酸盐岩为主，宽度一 般20-60米；下部以碧玉岩为主，局部夹薄层基性凝灰岩，出露宽度一般4095米。碧玉条带碳酸盐岩层理非常清楚，产状陡立，大部分地段向南陡倾， 层理产状为220 º ∠78º —210 º ∠81º ，局部也有向北陡倾的现象。
石居里Ⅵ号沟铜矿床
PD3 （3605.02m） PD1 （3593.56m
）
PD5
PD2 （ 3575.22m ）
PD11 （3498m）
S6PD4 S6PD5
PD4 （ 3550.77m） PD6（ 3527m）
S7PD7
S6PD8 S7PD11
PD7
Ⅶ号沟PD1 PD8 （3439m）
S6PD9
该矿床成矿后受到过强烈改造，顶部碧玉岩褶皱后包于 矿体周围，北西侧碧玉岩破碎非常强烈，改造热液活化部 分矿质迁移，沿碧玉岩的网状裂隙充填与渗入，形成网脉 浸染状矿石，碧玉岩也重结晶形成次生石英岩，局部仍有 碧玉岩残块，此过程形成的次生石英岩型铜矿石，虽然铜 品位远低于海底热液喷流形成的块状及角砾状矿石，但伴 生金含量显著提高，达到综合利用指标。