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热水沉积

关 键 词:
地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
第 26卷 第 4期 地 球 科 学 与 环 境 学 报 26 42004年 12月 2 0 0 4热 水 沉 积 矿 床 研 究 的 现 状 与 趋 势王 涛 , 刘 淑 文 , 隗 合 明 , 薛 春 纪(长 安 大 学 地 球 科 学 与 国 土 资 源 学 院 ,陕 西 西 安 710054)[摘 要 ] 热 水 沉 积 是 一 种 非 常 重 要 的 地 质 作 用 ,它 是 地 球 内 部 物 质 和 能 量 释 放 到 近 地 表 至 地 表 所 发 生的 以 沉 积 为 主 ,包 括 复 杂 的 结 晶 、 交 代 、 充 填 等 作 用 及 其 形 成 物 的 总 称 。 热 水 沉 积 矿 床 在 时 间 上 主 要 形成 于 元 古 代 、 晚 古 生 代 和 现 代 ,而 古 生 代 又 集 中 于 泥 盆 纪 。 成 矿 金 属 主 要 来 自 矿 体 以 下 沉 积 柱 岩 石 或 基底 岩 石 的 淋 滤 。 热 水 沉 积 成 矿 流 体 的 水 主 要 来 自 于 海 水 和 大 气 降 水 ,成 矿 模 式 主 要 是 盆 地 压 实 卤 水 模式 和 海 底 热 液 对 流 模 式 。 目 前 热 水 沉 积 矿 床 研 究 存 在 这 样 一 些 问 题 :热 水 沉 积 成 矿 作 用 在 地 球 上 是 否具 普 遍 性 ,热 水 沉 积 成 矿 作 用 中 的 物 质 来 源 ,整 个 热 水 沉 积 成 矿 作 用 的 驱 动 力 是 什 么 ,成 矿 流 体 的 来 源和 如 何 运 移 等 ,这 些 问 题 至 今 还 没 有 得 到 令 人 信 服 的 解 释 。 因 此 ,今 后 的 研 究 趋 势 是 加 强 对 热 水 沉 积 矿床 的 地 质 环 境 和 深 部 背 景 、 对 成 矿 流 体 地 球 物 理 化 学 界 面 、 对 热 水 沉 积 盆 地 尤 其 是 热 水 沉 积 盆 地 中 热 水沉 积 矿 床 岩 相 的 研 究 以 及 利 用 先 进 的 计 算 机 技 术 进 行 建 模 研 究 。[关 键 词 ] 热 水 沉 积 ;成 矿 作 用 ;研 究 趋 势 ;水 热 矿 床[中 图 分 类 号 ] 文 献 标 识 码 ] A [文 章 编 号 ] 1672004)04 者 简 介 ] 王 涛 (1968- ),男 ,山 东 威 海 人 ,硕 士 研 究 生 ,研 究 方 向 为 金 属 矿 床 学 。[收 稿 日 期 ] 2003 金 项 目 ] 教 育 部 优 秀 青 年 教 师 资 助 计 划 项 目 ;中 国 地 质调 查 局 综 合 研 究 项 目 (200310200040)热 水 沉 积 是 指 地 球 内 部 物 质 和 能 量 释 放 到 近地 表 至 地 表 所 发 生 的 以 沉 积 为 主 、 包 括 复 杂 的 结晶 、 交 代 、 充 填 等 作 用 及 其 形 成 物 的 总 称 [1] 。 它 的活 动 场 所 是 地 球 能 量 交 换 的 地 方 ,热 水 沉 积 常 能 形成 一 系 列 矿 床 ,尤 其 是 超 大 型 矿 床 。 热 水 沉 积 形 成的 矿 床 一 般 品 位 很 高 ,规 模 巨 大 ,储 量 集中 ,常 构 成 超 大 型 (世 界 级 )矿 床 。 根 据 994)[2] 报 道 ,热 水 沉 积 型 ( 锌 矿 床 储 量和 产 量 占 铅 锌 矿 总 储 量 和 产 量 的 1/ 2 左 右 。 热 水沉 积 形 成 的 铅 锌 矿 仅 澳 大 利 亚 的 资 源 量就 达 1 108 t,中 国 的 秦 岭 泥 盆 纪 热 水 沉 积 巨 型铅 锌 矿 带 已 探 明 的 储 量 数 千 万 吨 。 受 20 世 纪 70年 代 后 在 多 处 洋 底 直 接 观 察 热 液 成 矿 作 用 及 推 论的 启 发 ,人 们 对 热 水 沉 积 形 成 的 矿 床 有 了 新 的 认 识 。因 此 ,研 究 热 水 沉 积 形 成 的 矿 床 对 沉 积 学 、 成 矿 理 论以 及 超 大 型 矿 床 的 研 究 具 有 十 分 重 要 的 意 义 。1 热 水 沉 积 理 论 的 兴 起 及 其 概 念20 世 纪 40 年 代 末 ,瑞 典 海 洋 考 察 船 ( )在 红 海 发 现 水 温 与 盐 度 异 常 ,但 这 并 未 引起 当 时 地 质 科 学 家 的 足 够 重 视 。 随 着 海 洋 探 测 技术 的 进 步 ,到 了 20 世 纪 60 年 代 中 期 ,美 、 英 、 德 3国 的 考 察 船 又 在 红 海 海 底 发 现 了 富 含 n,u,b, 多 金 属 软 泥 ,人 们 开 始 研 究 海 底热 液 成 矿 作 用 。 1978 年 美 、 法 、 墨 联 合 小 组 在 东 太平 洋 脊 21° N 首 先 发 现 了 海 底 热 水 硫 化 物 。 次 年 ,美 国 地 质 学 家 又 在 海 底 发 现 了 正 在 喷 发 的 温 度 高达 350 ℃ 的 热 液 流 体 ,当 其 与 海 水 接 触 混 合 后 ,析出 e, 元 素 的 硫 化 物 微 粒 ,并 形 成 黑 烟囱 。 此 后 ,又 有 多 国 的 科 学 家 相 继 开 展 了 海 底 热 水沉 积 成 矿 的 研 究 。 人 们 随 后 相 继 发 现 了 美 国 内 华达 州 泉 活 动 、 非 洲 裂 谷 大 陆 地 热 系 统(979)[3] 及 中 国 西 南 的 现 代 地 热 成 矿 区 。到 2000 年 ,斯 考 特 (t)等 已 收 集 到 150 处 海 底现 代 热 液 活 动 的 资 料 。 结 合 对 热 水 沉 积 矿 床 地 质特 征 以 及 对 现 代 海 洋 热 液 成 矿 作 用 考 察 和 认 识 ,人们 更 新 了 对 热 液 成 矿 作 用 过 程 的 认 识 ,提 出 了 热 水沉 积 成 矿 理 论 。热 水 沉 积 成 矿 是 在 一 种 特 殊 的 热 水 沉 积 环 境当 中 ,地 壳 中 的 物 质 以 流 体 的 形 式 通 过 构 造 作 用 到达 地 表 发 生 沉 积 为 主 的 并 伴 有 结 晶 、 沸 腾 、 重 结 晶 、角 砾 化 作 用 的 成 矿 作 用 。 它 的 主 要 产 物 包 括 硫 化物 、 碳 酸 盐 、 硫 酸 盐 、 硅 酸 盐 、 氯 化 物 、 氧 化 物 。 涂 光炽 [4] 认 为 “ 热 水 沉 积 矿 床 是 指 热 水 介 质 中 (海 水 、 湖水 、 热 泉 等 ,水 温 在 70 ℃ ~ 350 ℃ 或 更 高 )形 成 的 矿床 ,矿 床 主 体 以 沉 积 方 式 形 成 于 水 岩 界 面 之 上 的 水体 中 ,但 也 包 括 在 此 界 面 之 下 可 能 存 在 的 以 交 代 和充 填 方 式 形 成 的 筒 状 、 锥 状 或 面 型 含 矿 蚀 变 体 ,而这 可 共 生 或 分 别 出 现 ” ,陈 先 沛 [5] (1990)认 为 热 水沉 积 是 “ 壳 内 释 热 造 成 的 热 水 溶 液 在 地 表 或 近 地 表发 生 沉 积 、 交 代 和 充 填 等 作 用 ” ,并 且 认 为 ,热 水 沉积 作 用 与 热 水 的 动 力 作 用 、 交 代 作 用 、 充 填 作 用 是密 不 可 分 的 ;薛 春 纪 [6] (1990)在 研 究 的 基 础 上 ,则总 结 出 热 水 成 矿 作 用 的 内 涵 应 该 包 括 3 个 方 面 :“ ① 沉 积 于 异 常 地 热 背 景 控 制 下 的 海 底 热 泉 活 动 造成 的 温 热 卤 化 水 体 中 ;② 成 岩 (矿 )物 质 来 自 盆 地 巨厚 沉 积 柱 及 基 底 一 定 深 处 (不 排 除 海 底 热 液 活 动 期间 歇 期 水 成 沉 积 的 掺 合 );③ 沉 积 作 用 (包 括 在 海 底热 液 上 升 通 道 中 的 结 晶 、 到 达 海 底 对 先 期 沉 积 物 的同 生 蚀 变 和 沉 积 3 种 作 用 )主 要 受 控 于 海 底 同 生 断裂 带 上 的 热 水 活 动 。 ” 由 此 可 见 ,热 水 沉 积 是 一 种 中低 温 地 球 化 学 作 用 ,热 液 的 温 度 很 少 超 过 350 ℃ ,主 要 是 在 地 球 水 圈 内 或 者 水 圈 沟 通 构 成 循 环 系 统异 常 水 体 的 成 矿 作 用 。 热 水 成 矿 作 用 可 以 发 生 在地 表 形 成 喷 流 沉 积 矿 床 ,可 以 发 生 在 地 下 形 成 热 液渗 透 或 爆 破 充 填 矿 床 ,也 可 以 形 成 交 代 矿 床 。2 关 于 热 水 沉 积 矿 床 的 一 般 认 识2 热 水 沉 积 成 矿 构 造 背 景热 水 沉 积 矿 床 在 时 间 上 主 要 形 成 于 元 古 代 、 晚古 生 代 和 现 代 ,而 古 生 代 又 集 中 于 泥 盆 纪 。 矿 床 在空 间 上 主 要 分 布 于 世 界 上 5 个 地 区 :① 东 澳 大 利 亚北 部 地 区 ;② 北 美 西 部 ;③ 西 北 欧 ;④ 非 洲 南 部 :南非 和 津 巴 布 韦 ;⑤ 中 国 北 方 。矿 床 形 成 的 构 造 环 境 ,一 般 认 为 ,地 质 历 史 中的 热 水 沉 积 成 矿 作 用 主 要 发 生 在 拉 张 的 构 造 环 境 。具 体 构 造 背 景 则 为 受 裂 谷 控 制 的 克 拉 通 内 部 及 其边 缘 沉 降 盆 地 或 拉 张 的 裂 谷 、 地 堑 和 大 陆 边 缘 或 拗拉 槽 裂 谷 中 ,而 边 缘 裂 谷 比 洋 底 裂 谷 更 加 有 利 于 热水 沉 积 成 矿 。2 矿 床 分 类对 于 热 水 沉 积 矿 床 类 型 的 划 分 ,目 前 的 分 类 方法 主 要 有 3 种 :] (1973)根 据 容 矿 围 岩 的 不 同 把矿 床 分 成 以 下 两 大 类 :(1)喷 气 火 山 成 因 类 :① 原 始 型 (② 多 金 属 型 (即 黑 矿 型 , ③ 含 铜 黄 铁 矿 型 (即 塞 浦 路 斯 型 ,u);④ 铜 锌黄 铁 矿 型 (即 别 子 型 ,(2)喷 气 沉 积 成 因 类 :① 以 碎 屑 岩 为 围 岩 ,即沙 利 文 型 , 以 碳 酸 盐 为 围 岩 976)根 据 容 矿 岩 系 及 成 矿 环境 将 矿 床 分 为 3 大 类 :(1)产 于 火 山 岩 为 主 环 境 的 矿 床 。(2)产 于 沉 积 岩 为 主 环 境 的 矿 床 。(3)产 于 火 山 沉 积 环 境 中 的 矿 床 。芮 宗 瑶 [8] (1989)按 容 矿 岩 系 将 热 水 喷 流 沉 积矿 床 分 为 两 大 类 ,又 按 大 地 构 造 环 境 和 矿 石 组 分 的不 同 分 出 6 个 亚 类 :(1)与 火 山 岩 有 关 的 海 底 喷 气 沉 积 矿 床 :① 与蛇 绿 岩 套 有 关 的 含 n, 化 物 矿 床 ;② 与 拉斑 基 性 火 山 岩 系 有 关 的 含 化 物 矿 床 ;③ 与 拉斑 钙 碱 性 分 异 火 山 岩 系 有 关 的 b, 化 物矿 床 ;④ 与 双 模 式 火 山 岩 系 有 关 的 n, 化物 矿 床 。(2)与 沉 积 岩 有 关 的 海 底 喷 气 沉 积 矿 床 :① 与黑 色 碎 屑 岩 系 有 关 的 n 重 晶 石 硫 化 物 矿 床 ;②与 碳 酸 盐 岩 系 有 关 的 n 硫 化 物 矿 床 。2 矿 质 来 源 和 水 的 性 质至 于 成 矿 物 质 的 来 源 ,一 般 认 为 ,成 矿 的 金 属主 要 来 自 矿 体 以 下 沉 积 柱 岩 石 或 基 底 岩 石 的 淋 滤 。对 现 代 海 洋 热 水 流 体 的 同 位 素 研 究 表 明 ,大 洋 热 水流 体 主 要 是 海 水 下 渗 与 玄 武 岩 在 高 温 下 发 生 水 岩作 用 的 结 果 。 单 连 芳 等 [9] (1991)对 东 太 平 洋 海 盆底 层 水 金 属 含 量 研 究 得 知 ,底 层 水 金 属 含 量 高 于 表层 水 1~ 20 倍 ,底 层 岩 石 间 隙 水 高 出 表 面 层 2~ 5个 数 量 级 ,也 证 明 了 洋 底 水 岩 作 用 是 热 水 成 矿 物 质的 来 源 。974)[10] 曾 归 纳 有 6 种 水 为 热 水 来 源 :大 气 降 水 、 海 水 、 原 生 水 、 变 质 水 、 岩 浆 水 和 初 生 水 。而 这 几 乎 包 括 了 地 球 所 有 水 来 源 的 种 类 ,过 于 宽泛 ,不 利 于 对 热 水 沉 积 成 矿 作 用 中 水 来 源 的 判 定 和7第 4期 王 涛 ,等 :热 水 沉 积 矿 床 研 究 的 现 状 与 趋 势对 成 矿 流 体 性 质 的 研 究 。 987)[11] 对 澳 大利 亚 锌 矿 床 成 矿 流 体 研 究 后 认 为 ,该 矿床 的 成 矿 流 体 是 石 炭 纪 含 盐 地 表 水 和 大 气 降 水 。 [12] 对 加 拿 大 塞 尔 温 盆 地 床底 盘 蚀 变 带 的 氧 同 位 素 进 行 了 研 究 ,认 为 其 成 矿 流体 很 有 可 能 是 海 水 。2 成 矿 模 式目 前 对 热 水 沉 积 成 矿 模 式 主 要 有 两 类 说 法 :(1)盆 地 压 实 卤 水 模 式 [13] :含 矿 热 水 主 要 由 沉积 物 埋 藏 压 实 期 间 排 出 的 水 构 成 ,孔 隙 水 随 地 热 升温 而 升 温 ,如 果 在 地 热 异 常 区 ,压 力 也 随 之 增 大 (有时 可 以 超 过 静 地 压 力 ),在 压 力 增 大 的 同 时 ,水 的 盐度 也 不 断 地 随 深 度 增 加 ;这 时 ,含 矿 卤 水 从 矿 源 中萃 取 和 富 集 金 属 的 能 力 增 强 ,而 且 孔 隙 水 的 流 动 缓慢 ,与 岩 石 的 反 应 充 分 ,最 后 这 些 含 矿 热 水 被 非 渗透 性 岩 石 封 存 起 来 ,在 遇 到 有 构 造 活 动 产 生 的 断 裂通 过 这 个 封 闭 的 空 间 时 ,就 喷 出 并 沉 积 成 矿 。(2)海 底 热 液 对 流 模 式 [14] :以 海 水 为 主 ,包 括 大气 降 水 、 岩 浆 水 和 地 下 水 ,受 岩 浆 热 、 地 热 和 构 造 热等 作 用 ,在 深 部 被 加 热 并 发 生 对 流 ,沿 途 从 基 底 或沉 积 岩 柱 淋 滤 出 成 矿 组 分 ,形 成 热 卤 水 。 这 些 含 矿热 卤 水 最 后 沿 断 裂 喷 出 ,与 海 水 混 合 后 发 生 沉 积 ,充 填 通 道 并 在 海 底 沉 积 成 矿 ,这 种 模 式 与 现 代 海 底热 水 沉 积 成 矿 情 况 相 吻 合 。3 对 热 水 沉 积 矿 床 若 干 问 题 的 讨 论由 于 热 水 沉 积 成 矿 是 受 现 代 海 底 热 水 沉 积 成矿 现 象 的 启 示 发 展 而 来 的 ,研 究 的 时 间 并 不 长 ,因此 ,尚 有 许 多 问 题 未 能 完 美 解 决 。(1)热 水 沉 积 成 矿 作 用 在 地 球 上 是 否 具 普 遍性 ? 目 前 对 现 代 大 洋 洋 脊 的 考 察 还 不 到 整 个 洋 脊的 1 % 。 热 水 沉 积 成 矿 作 用 在 漫 长 的 地 质 成 矿 过 程中 起 多 大 作 用 ? 发 生 的 范 围 有 多 大 ? 目 前 还 不 清楚 。 对 于 现 代 已 经 研 究 的 比 较 成 熟 的 床目 前 还 未 发 现 与 其 相 似 的 现 代 海 底 热 水 成 矿 实 例 。T (1976)研 究 表 明 ,全 球 海 水 的 总 质量 是 1018 g,而 在 海 底 扩 张 中 心 通 过 岩 石 的 海 水 流量 是 (1 9)× 1017 g/ a,这 表 明 所 有 的 海 水 在 5~11 年 就 可 全 部 循 环 一 次 。 由 此 可 见 ,在 漫 长 的 地 质年 代 中 ,这 种 热 水 沉 积 作 用 就 相 当 可 观 了 。 所 以 ,继 续 深 入 地 对 现 代 海 底 热 水 沉 积 成 矿 机 理 进 行 研究 十 分 必 要 ,这 是 因 为 现 代 海 底 热 水 成 矿 现 象 给 研究 热 水 沉 积 矿 床 的 形 成 提 供 了 大 量 直 观 的 解 释 ,对地 质 历 史 过 程 中 某 些 成 矿 作 用 作 出 了 最 直 观 的 成矿 模 拟 。 但 现 代 海 底 热 液 成 矿 系 统 中 以 沉 积 岩 为容 矿 岩 石 的 矿 床 尚 未 发 现 ,而 热 水沉 积 的 铅 锌 矿 床 经 济 意 义 十 分 重 大 ,因 为 热 水 沉 积作 用 形 成 的 矿 床 大 而 富 ,矿 床 平 均 矿 石 量 6× 104 t,平 均 品 位 为 11 ,是 矿 床 矿 石 量 的 10倍 和 品 位 的 2 倍 。 同 时 ,热 水 沉 积 作 用 是 超 大 型 矿床 形 成 的 重 要 条 件 之 一 ,丰 富 的 矿 质 是 形 成 超 大 型矿 床 的 基 础 ,而 流 体 的 存 在 和 迁 移 是 形 成 各 种 矿 床的 必 要 条 件 。 流 体 能 活 化 矿 质 并 能 萃 取 矿 源 层 中的 成 矿 物 质 ,能 为 超 大 型 矿 床 提 供 物 质 来 源 ,所 以 ,对 热 水 沉 积 矿 床 的 研 究 能 促 进 对 超 大 型 矿 床 的 研究 ,这 就 需 要 对 现 代 海 洋 热 水 沉 积 成 矿 作 用 作 更 详细 更 系 统 的 研 究 和 调 查 。 对 现 代 海 底 热 水 成 矿 机理 的 深 入 研 究 ,可 以 为 进 一 步 认 识 热 水 沉 积 形 成 的矿 床 提 供 重 要 的 线 索 ,使 人 们 对 热 水 沉 积 成 矿 的 原因 有 新 的 更 完 善 的 认 识 。(2)热 水 沉 积 成 矿 的 物 质 来 源 ? 根 据 对 秦 岭 地区 铅 同 位 素 资 料 研 究 后 得 知 ,该 区 热 水 沉 积 矿 床 铅的 来 源 既 有 地 幔 铅 ,又 有 陆 源 或 深 部 壳 源 铅 。 整 个矿 床 矿 物 质 来 源 并 没 有 准 确 的 答 案 。 由 于 古 代 热水 沉 积 成 矿 作 用 主 要 发 生 在 中 元 古 代 及 古 生 代 的早 期 和 中 期 ,是 否 能 说 明 地 球 在 早 期 曾 经 是 火 山 活动 强 烈 和 频 繁 的 地 区 ,在 全 球 大 规 模 的 火 山 活 动 时代 结 束 之 后 ,在 形 成 岩 浆 岩 的 同 时 为 将 来 的 热 水 成矿 提 供 了 丰 富 的 矿 质 和 流 体 。 在 地 幔 上 涌 、 壳 幔 作用 等 深 部 过 程 中 ,深 部 的 岩 浆 水 直 接 向 上 运 移 加 入到 盖 层 热 水 系 统 之 中 ,形 成 具 有 明 显 岩 浆 特 征 的 热水 沉 积 岩 石 ,而 这 一 点 也 被 现 代 海 底 热 流 测 量 与 热水 系 统 研 究 证 实 。 随 着 同 位 素 测 年 技 术 不 断 提 高和 同 位 素 示 踪 技 术 的 发 展 ,可 以 利 用 同 位 素 测 年 对热 水 沉 积 矿 床 成 矿 年 代 做 出 准 确 地 判 断 。 在 对 大量 的 形 成 热 水 沉 积 矿 床 地 区 的 成 矿 年 代 的 精 确 测定 后 ,结 合 该 地 区 早 期 热 事 件 的 调 查 ,同 时 查 明 热水 沉 积 矿 床 基 底 规 模 。 这 样 应 该 能 确 定 热 水 沉 积成 矿 地 区 是 否 早 期 有 过 大 规 模 频 繁 的 火 山 活 动 ,而热 水 沉 积 成 矿 作 用 是 否 与 之 有 关 。 同 时 利 用 同 位素 示 踪 技 术 ,对 热 水 沉 积 成 矿 的 物 质 来 源 做 出 正 确的 解 释 ,则 热 水 沉 积 成 矿 的 矿 质 来 源 问 题 应 该 得 出答 案 。(3)整 个 热 水 沉 积 成 矿 作 用 的 热 源 来 自 何 处 ?因 为 正 常 的 地 热 梯 度 的 热 源 增 加 并 不 足 以 提 供 足8 地 球 科 学 与 环 境 学 报 第 26 卷够 的 热 动 力 , 如 果 正 常 地 温 梯 度 为 (25~ 30)℃ / 就 要 求 矿 床 的 盖 层 有 3 。 但 实 际上 ,许 多 矿 床 的 盖 层 均 < 3 k m。 许 多 矿 床 的 矿 化 温 度 为 140 ℃ ~ 280 ℃ ,显然 高 于 盆 地 压 实 卤 水 模 式 可 能 达 到 的 温 度 。 而 且 ,提 供 热 动 力 的 热 活 动 事 件 具 体 是 什 么 ,如 何 活 动 目前 尚 无 统 一 认 识 。 对 现 代 热 水 沉 积 现 象 的 研 究 发现 ,几 乎 在 每 个 热 水 沉 积 活 动 区 经 常 下 伏 有 岩 浆房 ,这 能 否 说 明 可 能 在 全 球 大 规 模 的 火 山 活 动 时 代后 ,在 随 后 的 相 对 火 山 活 动 稳 定 的 地 质 时 期 ,在 某些 地 壳 薄 弱 带 下 仍 有 岩 浆 活 动 ,虽 然 没 有 喷 出 地表 ,但 却 有 可 能 是 热 水 活 动 的 热 动 力 来 源 之 一 。 因此 ,对 热 水 沉 积 矿 床 隐 伏 基 底 的 调 查 和 成 矿 历 史 上热 活 动 事 件 的 研 究 十 分 必 要 ,这 有 可 能 使 热 水 沉 积成 矿 作 用 热 动 力 的 来 源 得 到 明 确 地 答 案 。(4)成 矿 热 卤 水 的 来 源 和 运 移 方 式 ? 热 水 溶 液究 竟 是 海 水 、 同 生 水 、 岩 浆 水 尚 无 定 论 。 热 水 沉 积成 矿 过 程 中 ,含 矿 热 卤 水 的 运 移 十 分 关 键 ,控 制 热卤 水 驱 动 的 因 素 都 有 哪 些 ,具 体 如 何 运 移 ,很 多 现象 都 没 有 得 到 合 理 地 解 释 。 因 此 ,应 该 加 强 对 流 体成 矿 的 研 究 ,研 究 地 热 流 体 在 成 矿 作 用 的 力 学 性质 、 形 成 机 理 ,分 析 地 热 流 体 的 成 矿 方 式 、 控 矿 因素 ;在 研 究 流 体 时 应 联 系 古 成 矿 环 境 的 水 文 地 质 条件 、 地 热 条 件 、 构 造 环 境 、 区 域 地 球 化 学 条 件 及 岩 性条 件 ,其 中 ,岩 相 古 地 理 环 境 和 地 热 条 件 是 控 制 流体 活 动 非 常 重 要 的 因 素 ,它 直 接 影 响 着 流 体 的 来 源和 运 移 方 式 。4 热 水 沉 积 成 矿 研 究 发 展 趋 势由 于 热 水 沉 积 矿 床 的 成 矿 作 用 过 程 尚 有 许 多问 题 没 有 得 到 完 全 地 解 决 ,因 此 ,热 水 沉 积 成 矿 作用 研 究 重 点 和 研 究 趋 势 目 前 有 以 下 几 个 方 面 。对 热 水 沉 积 成 矿 的 地 质 环 境 和 深 部 背 景 进 行研 究 。 研 究 成 矿 深 部 背 景 主 要 目 的 是 为 了 研 究 区域 地 幔 结 构 与 深 部 作 用 对 矿 床 形 成 的 制 约 和 影 响 。深 部 背 景 是 研 究 矿 床 隐 伏 基 底 不 可 缺 少 的 条 件 ,对研 究 热 水 沉 积 成 矿 作 用 流 体 运 移 的 动 力 来 源 十 分重 要 。 深 部 是 水 岩 反 应 发 生 的 地 方 ,是 热 水 萃 取 成矿 物 质 场 所 ,对 成 矿 物 质 来 源 的 研 究 十 分 重 要 。对 成 矿 流 体 地 球 物 理 化 学 界 面 进 行 深 入 细 致研 究 。 流 体 活 动 场 所 的 某 一 突 变 界 面 常 常 是 金 属矿 物 质 发 生 沉 淀 而 形 成 矿 床 的 场 所 ,这 种 界 面 是 不同 流 体 混 合 的 地 方 ,流 体 的 物 理 化 学 性 质 和 条 件 在界 面 部 位 发 生 变 化 ,这 些 变 化 正 是 流 体 能 形 成 矿 床的 主 要 原 因 ,这 与 边 缘 成 矿 理 论 不 谋 而 合 。 此 外 ,流 体 物 理 化 学 界 面 是 围 岩 与 流 体 分 界 部 位 ,而 围 岩的 力 学 性 质 (硬 度 、 孔 隙 度 )则 与 流 体 的 大 规 模 运 移有 直 接 的 联 系 。 硬 度 较 小 和 孔 隙 度 大 的 围 岩 易 产生 构 造 破 碎 带 ,形 成 流 体 迁 移 的 通 道 。加 强 对 热 水 沉 积 盆 地 的 研 究 尤 其 是 热 水 沉 积盆 地 中 热 水 沉 积 矿 床 岩 相 的 研 究 。 热 水 沉 积 岩 相记 录 了 盆 地 的 形 成 、 发 展 、 演 化 过 程 ,可 以 了 解 沉 积盆 地 改 造 过 程 中 构 造 活 动 、 盆 地 热 事 件 和 热 活 动史 ;也 可 以 了 解 热 水 沉 积 成 矿 过 程 的 古 地 理 环 境 、物 质 组 成 、 矿 物 质 聚 集 的 规 律 及 特 征 ,为 进 一 步 研究 提 供 对 比 和 参 考 的 标 准 ,还 可 以 为 下 一 步 研 究 提供 方 向 ,同 时 为 新 区 的 矿 床 预 测 提 供 依 据 。 南 秦 岭古 生 代 热 水 沉 积 矿 床 分 布 广 泛 ,类 型 多 样 ,性 质 典型 ,是 研 究 热 水 沉 积 盆 地 理 想 的 天 然 实 验 室 ,因 此可 以 把 它 建 成 标 准 热 水 沉 积 盆 地 成 岩 成 矿 模 式 ,深入 细 致 地 研 究 热 水 沉 积 成 矿 机 理 ,全 面 建 立 和 归 纳热 水 沉 积 序 列 ,使 之 成 为 认 识 和 研 究 热 水 沉 积 相 关科 学 的 理 想 剖 面 之 一 。利 用 先 进 的 计 算 机 技 术 进 行 建 模 研 究 。 利 用计 算 机 数 据 库 、 图 形 图 像 库 等 可 视 化 技 术 进 行 地 质地 球 化 学 地 球 物 理 方 法 模 拟 和 分 析 热 水 沉 积 成矿 作 用 ,总 结 已 有 的 规 律 ,恢 复 热 水 沉 积 盆 地 沉 积环 境 ,并 且 采 用 现 代 计 算 机 数 据 库 和 图 形 图 像 处 理技 术 对 地 质 地 球 化 学 地 球 物 理 资 料 进 行 大 规 模处 理 与 成 图 、 成 像 并 建 立 三 级 热 水 沉 积 盆 地 热 水 沉积 成 矿 模 型 ,全 方 位 、 直 观 地 再 现 热 水 成 矿 过 程 。[ 参 考 文 献 ][ 1 ] 薛 春 纪 ,祁 思 敬 ,郑 明 华 ,等 . 热 水 沉 积 研 究 及 相 关 科 学 问 题[J]. 矿 物 岩 石 地 球 化 学 通 报 ,2000,19(3):155~ 161 .[ 2 ] F .W V T a E d— c A ]. y an ad a 1[C]. 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