【摘要】： 本次研究的玄武巖和硫化物樣品,取自胡安德富卡海脊安得維爾地塊Main Endeavour段,綜合運(yùn)用礦物學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)等多學(xué)科理論和技術(shù)方法,通過高精度ICP-MS、電子探針、掃描電鏡等多種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)測試技術(shù),研究玄武巖和熱液硫化物的微量元素與同位素組成、礦石組構(gòu)與礦物組合特征,提取揭示熱液活動及成礦作用的標(biāo)型礦物和地球化學(xué)特征,探討胡安德富卡海脊熱液成礦作用,預(yù)測成礦潛力,為海底熱液礦床的尋找提供理論依據(jù)。 該研究區(qū)域玄武巖為枕狀,巖石表面玻璃殼風(fēng)化為黃褐色,斷口新鮮,新鮮面灰色,有白色斑點(diǎn)和黃色蝕變暈,表面玻璃質(zhì)外殼發(fā)育,厚度在4～6 mm左右。斑狀構(gòu)造,氣孔發(fā)育,斑晶為斜長石,少量橄欖石,基質(zhì)為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。Mg #處于63～65之間。玄武巖氧化物含量特征與MORB洋中脊玄武巖㖞相似,MgO與其他氧化物表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,與SiO2呈正相關(guān),而與CaO、Na2O+K2O和TiO2則呈明顯的負(fù)相關(guān)。 玄武巖微量元素標(biāo)準(zhǔn)化分布型式為平坦型,在Ta、U處有突起。微量元素分布特征與N-MORB一致,表現(xiàn)出大離子親石元素LILE(Ba、Rb、Sr、Th、U、Pb)虧損,高場強(qiáng)元素HFSE(Nb、Ta、Zr、Hf)相對富集的虧損上地幔源特征。稀土元素特征為“左傾型”,重稀土富集,(La/Yb)N=0.567～0.621,(La/Sm)N=0.608～0.649,(Gb/Yb)N=0.928～0.993,稀土元素總量較低(∑REE=40.20～42.61 ppm)。微弱的Eu負(fù)異常和Ce正異常(δEu=0.846～0.926,δCe= 1.0032～1.03)。Pb同位素比值206Pb/204Pb=18.0～18.4, 207Pb/204Pb=15.4～15.6,208Pb/204Pb=37.6～38.0,表現(xiàn)出一定的變化范圍,其投影點(diǎn)全部落在零等時線右側(cè),北半球鉛參考線NHRL㖞上方的印度洋MORB與太平洋和大西洋MORB范圍內(nèi)。其N-MORB標(biāo)準(zhǔn)化分布模式中,樣品/N-MORB比值接近1,安得維爾地塊為中速擴(kuò)張洋中脊。 熱液硫化物為灰褐色,主要由黃鐵礦和白鐵礦組成,黃鐵礦占65%左右,白鐵礦30%,含有少量閃鋅礦和重晶石。硫化物的顯微組構(gòu)與化學(xué)成分分析表明該區(qū)成礦作用存在兩個階段,重晶石-白鐵礦-黃鐵礦階段(I)和黃鐵礦-閃鋅礦階段(II),不同階段黃鐵礦的差異主要在Cu和Zn的含量上,階段II Cu和Zn的含量明顯高于階段I,同時閃鋅礦Fe含量較高(10%)為富鐵閃鋅礦,反映成礦溫度升高。 對胡安德富卡海脊成礦物質(zhì)來源、熱液流體的性質(zhì)、成礦地質(zhì)構(gòu)造因素和成礦模式進(jìn)行探討,ODP第139和169航次對胡安德富卡海脊中谷Middle Valley㖞礦床鉆探結(jié)果表明,本礦床至少具有8～9 Mt硫化物儲量。在目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的200多個現(xiàn)代海底熱液硫化物礦床(點(diǎn))中,僅有12個礦床具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模和高的品位,并且具有開采價值。在開采之前,必須進(jìn)行環(huán)境效應(yīng)評價,只有海底塊狀硫化物礦床的開采僅有相對較小環(huán)境影響時才可以實(shí)施。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：P736.3
【圖文】：

西太平洋邊緣熱液活動區(qū) 3°～22°S 42 RISE Project Group（1980）板內(nèi)火山 6 RISE Project Group（1980）圖1.1 世界大洋主要海底熱液區(qū)分布位置示意圖（引自Herzig等，1995）Fig. 1.1 Distribution of main hydrothermal polymetallic sulfide deposits（Herzig et al., 1995）經(jīng)過半個世紀(jì)的調(diào)查研究，迄今共發(fā)現(xiàn)500多個現(xiàn)代海底熱液活動點(diǎn)或熱液沉積硫化物礦化點(diǎn)（表1.1）。它們主要分布在10°S 和30°N 之間，其水深范圍為2 500～2 900 m，集中在地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定的區(qū)域，如洋中脊、弧后盆地、板內(nèi)熱點(diǎn)。這些區(qū)域大都與地震、火山、斷裂、擴(kuò)張緊密相關(guān)。洋中脊型產(chǎn)于板塊增生邊緣的洋中脊擴(kuò)張帶或轉(zhuǎn)換斷層處，如東北太平洋的勘探者海脊、胡安德富卡海脊、戈達(dá)海脊；中太平洋的瓜伊馬斯盆地、Tamayo 轉(zhuǎn)換帶、EPR 21°N、13°N、

熱液活動區(qū)沉積物的保真采樣是在以上保壓結(jié)構(gòu)原理的條件下添加活塞取芯裝置。圖1.2 懸浮體、微生物和沉積物采樣器結(jié)構(gòu)示意圖 圖1.3 金鈦反應(yīng)器（Seyfried等，1987）翟世奎等，2007㖞 Fig. 1.3 Schematic picture of the Au-TiFig. 1.2 Schematic picture of the sampler for the reactor（Seyfried et al., 1987）suspended matter, microbe and sediment（Zhai Shikui et al., 1987）⑤模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)海底熱液活動模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)是指借助于實(shí)驗(yàn)平臺模擬熱液活動環(huán)境，在室內(nèi)再現(xiàn)海底熱液活動的特定作用過程。模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在熱液流體地球化學(xué)、熱液循環(huán)的動力學(xué)過程、熱液生物系統(tǒng)等方面的研究有著廣泛的應(yīng)用。此外，深海調(diào)查技術(shù)，尤其是原位探測傳感器技術(shù)、熱液樣品保真采樣技術(shù)等的開發(fā)，很大程度上也要依托于模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展水平。熱液活動模擬實(shí)驗(yàn)平臺大體上可以分為靜止半封閉式實(shí)驗(yàn)平臺和開放流動式反應(yīng)平臺兩大類。

熱液活動區(qū)沉積物的保真采樣是在以上保壓結(jié)構(gòu)原理的條件下添加活塞取芯裝置。圖1.2 懸浮體、微生物和沉積物采樣器結(jié)構(gòu)示意圖 圖1.3 金鈦反應(yīng)器（Seyfried等，1987）翟世奎等，2007㖞 Fig. 1.3 Schematic picture of the Au-TiFig. 1.2 Schematic picture of the sampler for the reactor（Seyfried et al., 1987）suspended matter, microbe and sediment（Zhai Shikui et al., 1987）⑤模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)海底熱液活動模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)是指借助于實(shí)驗(yàn)平臺模擬熱液活動環(huán)境，在室內(nèi)再現(xiàn)海底熱液活動的特定作用過程。模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在熱液流體地球化學(xué)、熱液循環(huán)的動力學(xué)過程、熱液生物系統(tǒng)等方面的研究有著廣泛的應(yīng)用。此外，深海調(diào)查技術(shù)，尤其是原位探測傳感器技術(shù)、熱液樣品保真采樣技術(shù)等的開發(fā)，很大程度上也要依托于模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展水平。熱液活動模擬實(shí)驗(yàn)平臺大體上可以分為靜止半封閉式實(shí)驗(yàn)平臺和開放流動式反應(yīng)平臺兩大類。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 公衍芬;劉志杰;;海底熱液多金屬硫化物勘探開發(fā)與管理研究[J];海洋開發(fā)與管理;2012年07期

本文編號：2751264