金在現(xiàn)代海底熱液系統(tǒng)中的分布及演化
本文選題:海底 + 熱液系統(tǒng); 參考:《地質(zhì)論評(píng)》2017年03期
【摘要】:現(xiàn)代海底熱液系統(tǒng)內(nèi)冷海水的下滲和熱液流體的上涌及由此引發(fā)的水巖反應(yīng)驅(qū)動(dòng)著金的循環(huán)演化,并可在海底形成極具經(jīng)濟(jì)前景的富金礦床。海底下覆基巖深部層位中的金會(huì)因?yàn)樗畮r反應(yīng)而大量溶解遷移到熱液流體中,金含量可比海水高千倍的熱液流體在向海底表面運(yùn)移過(guò)程中發(fā)生的相分離作用會(huì)進(jìn)一步富集金,當(dāng)遭遇冷海水發(fā)生混合作用后引發(fā)H_2S濃度和溫度的降低,由此導(dǎo)致金因溶解度降低而從熱液流體中遷移出來(lái)并賦存在一同形成的硫化物礦物中。海底硫化物中金含量的分布受到圍巖性質(zhì)和構(gòu)造環(huán)境的控制,形成在島弧和弧后環(huán)境中的硫化物一般比洋中脊環(huán)境中的硫化物的金含量高,而在相似構(gòu)造環(huán)境下形成在長(zhǎng)英質(zhì)圍巖系統(tǒng)和超鎂鐵質(zhì)圍巖系統(tǒng)中的硫化物其金含量比鎂鐵質(zhì)圍巖系統(tǒng)中的高。相對(duì)于高溫階段形成的黃銅礦,低溫成因的黃鐵礦和閃鋅礦普遍更富集金。在分布最廣的黃鐵礦的晶格內(nèi),固溶體態(tài)金的溶解度受到砷含量的控制,當(dāng)超過(guò)礦物的溶解度時(shí)則會(huì)出現(xiàn)納米到微米級(jí)金顆粒聚合體。雖然熱液硫化物中的金含量比熱液沉積物高的多,但由于受其捕獲效率的制約,隨熱液流體運(yùn)移到海底表面的金還是有相當(dāng)一部分最終隨著羽狀流擴(kuò)散到了遠(yuǎn)端沉積物中或被海洋水體所接納。若要更清晰甚至定量化地厘清金在現(xiàn)代海底熱液系統(tǒng)中的遷移演化過(guò)程及控制因素,則微區(qū)、原位和高精度的實(shí)驗(yàn)方法、分析技術(shù)和模擬研究將是下一步工作的重點(diǎn)。
[Abstract]:The infiltration of cold sea water and the upwelling of hydrothermal fluid in modern submarine hydrothermal system and the resulting water rock reaction drive the evolution of gold circulation and form gold rich deposits with great economic prospects on the sea floor. Gold in the deep strata of undersea bedrock will be dissolved and migrated to hydrothermal fluid due to water-rock reaction, and gold will be further enriched by phase separation during the migration to the seabed surface of hydrothermal fluid with gold content thousands of times higher than that of seawater. When cold seawater is mixed, the concentration and temperature of H _ 2S decrease, which leads to the migration of gold from hydrothermal fluid and the occurrence of sulphide minerals formed together. The distribution of gold in submarine sulphides is controlled by the nature of surrounding rock and tectonic environment, and the sulphides formed in island arc and back-arc environments are generally higher than those in mid-ocean ridges. The gold content of sulfides formed in felsic and ultramafic surrounding rock systems is higher than that in magnesium-iron surrounding rock systems. Low temperature pyrite and sphalerite are generally more gold enriched than chalcopyrite formed in high temperature stage. In the lattice of the most widely distributed pyrite, the solubility of the solid solution gold is controlled by the arsenic content. When the solubility of the mineral exceeds the solubility of the mineral, there will be nanometer-sized to micron-sized gold particle polymers. Although the gold content in hydrothermal sulphides is higher than that in hydrothermal sediments, due to the constraints of their capture efficiency, There is still a considerable amount of gold transported to the seabed surface with hydrothermal fluid, and eventually the plume flows into the distal sediment or is accepted by the ocean body of water. If we want to clarify the migration and evolution process and control factors of gold in modern seafloor hydrothermal system more clearly and quantificationally, the microzone, in-situ and high-precision experimental methods, analytical techniques and simulation research will be the focus of the next step.
【作者單位】: 國(guó)土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島海洋地質(zhì)研究所;海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)與探測(cè)技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球物理與空間信息學(xué)院;國(guó)家海洋局海底科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家海洋局第二海洋研究所;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào):41506074) 國(guó)際海域資源調(diào)查與開(kāi)發(fā)“十二·五”課題(編號(hào):DY125-22-QY-25) 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局海域天然氣水合物勘查工程(編號(hào):DD20160218)的成果~~
【分類號(hào)】:P618.51;P744
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,本文編號(hào):1827109
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