西南印度洋超慢速扩张脊49.6°E热液区多金属硫化物成矿作用研究
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本文选择西南印度洋脊49.6oE热液区为研究区域,对该热液区产出的矿石样品开展了矿物学、地球化学等方面研究,以了解超慢速扩张脊热液多金属硫化物成矿过程及成矿机制。研究显示,区内矿石存在硫化物和氧化物两种矿石自然类型。根据矿物组合,硫化物矿石可进一步划分出两种类型:其一为富Zn硫化物矿石,其二为富Fe硫化物矿石。富Zn硫化物矿石矿物组合主要为闪锌矿-黄铁矿-黄铜矿,闪锌矿集合体内普遍发育溶蚀孔洞构造及同质增生边结构;富Fe硫化物矿石矿物组合主要为黄铁矿-白铁矿-等轴古巴矿,具典型的等轴古巴矿固溶体分解结构,指示高温沉淀特征。两种硫化物矿石的矿物组合与结构构造特征指示该热液区硫化物成矿至少经历了两个阶段。第一阶段为中-低温富Zn硫化物沉积成矿阶段,第二阶段为高温富Fe硫化物沉积成矿阶段,成矿温度由低到高的转化说明热液体系存在幕式排泄特征。富Zn硫化物中可见自然金矿物产出。根据自然金主要赋存于闪锌矿中相对高Fe区域的特点,推测Au在热液流体中主要以Au(HS)0形式迁移。Au-As、Au-Pb的关系进一步指示该区至少存在两幕热液活动叠加改造过程。硫化物矿石的铂族元素总量较其他典型热液区低,且其球粒陨石配分模式与玄武岩相似,均无明显Rh异常,可能指示铂族元素主要来自流体对基底岩石的淋滤,无明显岩浆热液物源的加入。S、Pb、Sr同位素研究显示,硫化物成矿物质主要来自热液流体对基底玄武岩的淋滤。结合区域地质背景资料,认为西南印度洋脊49.6oE热液区的热液活动可能受底部岩浆热源控制。
摘要 | 第5-6页 |
ABSTRACT | 第6页 |
1 前言 | 第10-25页 |
1.1 选题依据及意义 | 第10-12页 |
1.2 现代海底热液活动调查、分布及研究现状 | 第12-21页 |
1.2.1 现代海底热液活动调查简史 | 第12-14页 |
1.2.2 现代海底热液硫化物分布的构造环境 | 第14-15页 |
1.2.3 海底热液硫化物成矿作用研究现状 | 第15-21页 |
1.3 研究目的和内容 | 第21-22页 |
1.3.1 研究目的 | 第21页 |
1.3.2 主要研究内容 | 第21-22页 |
1.4 样品来源及完成的工作量 | 第22-25页 |
1.4.1 样品性质及来源 | 第22-23页 |
1.4.2 完成实际工作量 | 第23-25页 |
2 区域地质及研究区概况 | 第25-33页 |
2.1 西南印度洋脊区域地质背景 | 第25-30页 |
2.1.1 地质构造特征 | 第25-27页 |
2.1.2 岩石地球化学特征 | 第27-29页 |
2.1.3 西南印度洋脊海底热液活动调查 | 第29-30页 |
2.2 西南印度洋49.6oE热液区概况 | 第30-33页 |
2.2.1 地形地貌 | 第30-31页 |
2.2.2 海底热液活动特征 | 第31-33页 |
3 西南印度洋脊49.6OE热液区硫化物矿物学特征 | 第33-54页 |
3.1 样品及分析测试方法 | 第33-34页 |
3.1.1 矿物鉴定方法 | 第33-34页 |
3.1.2 矿石结构构造分析方法 | 第34页 |
3.1.3 矿物化学成分分析方法 | 第34页 |
3.2 硫化物矿石矿物特征 | 第34-51页 |
3.2.1 矿物组成 | 第34-36页 |
3.2.2 矿物组合 | 第36-37页 |
3.2.3 矿物组构及化学特征 | 第37-49页 |
3.2.4 矿石典型结构构造 | 第49-50页 |
3.2.5 矿物生成顺序及成矿阶段 | 第50-51页 |
3.3 氧化物矿石矿物特征 | 第51-53页 |
3.4 小结 | 第53-54页 |
4 西南印度洋脊49.6OE热液区硫化物元素地球化学 | 第54-73页 |
4.1 样品及测试方法 | 第54-56页 |
4.2 常微量元素地球化学 | 第56-59页 |
4.2.1 硫化物矿石 | 第56-58页 |
4.2.2 氧化物矿石 | 第58-59页 |
4.3 稀土元素地球化学 | 第59-64页 |
4.4 铂族元素地球化学 | 第64-72页 |
4.5 小结 | 第72-73页 |
5 西南印度洋脊49.6OE热液区硫化物同位素地球化学特征 | 第73-82页 |
5.1 分析测试方法 | 第73-74页 |
5.1.1 硫同位素测试方法 | 第73页 |
5.1.2 Pb-Sr同位素测试方法 | 第73-74页 |
5.2 硫同位素特征 | 第74-77页 |
5.3 Pb、Sr同位素特征 | 第77-81页 |
5.4 小结 | 第81-82页 |
6 硫化物中自然金的发现及其矿化机制 | 第82-96页 |
6.1 样品及测试方法 | 第83页 |
6.2 热液硫化物的含Au性 | 第83-85页 |
6.3 Au的赋存状态 | 第85-87页 |
6.4 硫化物中Au-As及Au-Pb关系及其指示意义 | 第87-90页 |
6.5 硫化物中Au的迁移沉淀机制 | 第90-92页 |
6.6 现代海底典型热液区中 Au 矿化特征对比及其意义 | 第92-95页 |
6.7 小结 | 第95-96页 |
7 西南印度洋脊49.6OE热液区硫化物成矿机制探讨 | 第96-100页 |
7.1 西南印度洋脊49.6oE热液区成矿地质背景 | 第96-97页 |
7.2 西南印度洋49.6oE热液区硫化物成矿作用特征 | 第97-100页 |
7.2.1 成矿热液流体性质及成矿过程 | 第97-98页 |
7.2.2 成矿物质来源探讨 | 第98-99页 |
7.2.3 成矿元素的迁移形式与沉积机制探讨 | 第99-100页 |
8 结论 | 第100-104页 |
参考文献 | 第104-116页 |
图版及说明 | 第116-126页 |
博士期间发表论文情况 | 第126-128页 |
致谢 | 第128-129页 |
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