中印度洋脊Edmond熱液區(qū)熱液產(chǎn)物的礦物學(xué)和地球化學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-16 07:08
【摘要】:本文對慢速擴(kuò)張中心Edmond熱液區(qū)的硫化物等熱液產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組成以及不同類型硫化物的化學(xué)組成及變化特征進(jìn)行了分析,并探討了Edmond熱液區(qū)熱液產(chǎn)物的成礦階段和形成條件以及控制化學(xué)組成和元素變化的影響因素。 Edmond熱液區(qū)具有典型的高溫和低溫?zé)嵋寒a(chǎn)物,研究樣品根據(jù)礦物組成和結(jié)構(gòu)可以分為4類: Fe-Cu型硫化物、富Zn型硫化物、富Ca硫酸鹽碎塊和富Si型熱液產(chǎn)物。4種類型分別代表了高溫-中溫-中低溫-低溫的成礦環(huán)境。 Edmond熱液區(qū)熱液硫化物的形成過程復(fù)雜,顯示出多階段流體的改造作用。富Zn型硫化物的形成和演化可以劃分為硫化物成礦期和蛋白石成礦期,在硫化物成礦期內(nèi)又分別沉淀了Fe硫化物、Zn硫化物和無定形硅。富Zn型硫化物中存在著大量管狀生物遺跡,大部分管道內(nèi)充填了膠狀Fe硫化物和無定形硅。在個(gè)別樣品內(nèi)部出現(xiàn)了特殊的黃銅礦疾病現(xiàn)象,大量黃銅礦沿著自形黃鐵礦的解理面定向排列,推測其為交代成因。Fe-Cu型硫化物的形成和演化也可以劃分為兩個(gè)成礦期:硫化物成礦期和硫酸鹽成礦期,在硫化物成礦期內(nèi)又依次可分為Fe硫化物、Zn硫化物、Cu-Fe硫化物及海水混合階段。Fe-Cu型硫化物的形成過程復(fù)雜,經(jīng)歷了沉積間斷和多期次的流體改造作用。高溫富Cu流體對早期膠狀閃鋅礦的交代形成了銀黝銅礦-砷黝銅礦以及富Ag礦物,而后期流體和海水的混合導(dǎo)致了硅酸鹽礦物和鉛礬的沉淀。 在Edmond區(qū)Fe-Cu型硫化物中首次發(fā)現(xiàn)了可見Au顆粒,包括自然Au和銀金礦兩種。Edmond區(qū)可見Au的形成被認(rèn)為是后期海水和流體發(fā)生混合所致。 在Edmond區(qū)形成熱液硫化物過程中,分析元素幾乎都來自下伏基巖的淋濾。U在熱液硫化物和熱液流體中的含量普遍很低,Edmond區(qū)只有富Si型硫化物中略高,可能是海水中的U(VI)被Fe氫氧化物吸附并被還原成U(IV)而發(fā)生固定。Ba、Pb相對于陸殼型熱液礦床虧損是由于基巖中Ba、Pb含量相對較低所致,其他元素的富集則不受基巖的影響。熱液產(chǎn)物中Cu、Zn、Mo、Ag、As主要受到溫度的影響而進(jìn)入不同類型硫化物中。Ga、Cd主要受到礦物學(xué)的控制而類質(zhì)同象替代進(jìn)入Zn硫化物,Ag、As、Pb、Au、In的含量變化則部分受到礦物學(xué)的控制。 Mn雖然流體中含量很高但不傾向于進(jìn)入任何硫化物相中,也不被吸附,故在硫化物中含量很低。Ni雖在巖漿流體中富集,但可能在海底之下便已沉淀或沒有被熱液淋濾出,所以未對硫化物中Ni含量造成影響。Ti、V、Zr、Nb不易從巖石中淋濾出來,而且都具有強(qiáng)親氧性,所以在海底熱液礦床中含量普遍很低。 富Zn型和Fe-Cu型硫化物普遍較高的Au含量,這說明Edmond熱液區(qū)的Au富集現(xiàn)象并不是個(gè)別噴口的現(xiàn)象,即Edmond熱液區(qū)可能具有富Au的流體。
【學(xué)位授予單位】:中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:P736.4
本文編號(hào):2757690
【學(xué)位授予單位】:中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2012
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【參考文獻(xiàn)】
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