沉积物地球化学方法在海底多金属硫化物探矿中的应用

摘要

海底多金属硫化物矿主要由热液喷流沉积作用形成,其成因与海底热液活动有密切的关系.海底热液活动区热液沉积物主要有两种,一种是简单混合了来自热液流体或热液柱的硫化物矿物微颗粒或Fe、Mn氧化物微颗粒的热液含金属沉积物;另一种则是热液沉积物经过后期的氧化作用改造形成或者是化学混合了硫化物氧化产物微颗粒形成的热液蚀变沉积物.然而，对于已经发生蚀变的热液沉积物因Fe、Mn等元素的再迁移而不适用。本文利用x射线荧光法和ICP-MS等方法对采自西南印度洋的30个沉积物样品进行了元素地球化学特征的统计学分析研究。根据调查区30个沉积物样品的统计结果，认为TFe2O3/Al2O3和Si/Al比值范围背景分别介于0.3～4.6和0.7～16.0。鉴于己知的氧化热液沉积物的该比值位于正常范围，推测可能跟氧化过程中Fe质的富集迁移有关。利用这种沉积物单元素含量的组合指标和TFe2O3/Al2O3和Si/Al比值组合指标判断热液沉积物（含热液蚀变沉积物）的方法，一方面验证了以往航次发现的热液区和热液异常，譬如：63.9°E和50.5°E非活动热液区获得的沉积物，属于已发生蚀变的热液沉积物；另一方面初步定量判断了调查新区是否受到热液活动的影响，譬如：47.96°E、55.6°E和58.36°E的沉积物地球化学异常均属于新发现的可能沉积物热液异常，这一结果有待于进一步验证。另外，虽然地球化学指标异常可以初步判断沉积物是否受到热液活动的影响，但由于热液活动过程的复杂性及各元素地球化学指标的多解性，并不是所有受到热液影响的沉积物样品都会表现出上述指标的异常。