现代成矿系统的新类型：北纬14°45′大西洋中脊热液田的“黑烟筒”

摘要

1995年,在“院士”号科学考察船的第35次航行中,用“M”号潜水器完成了与蛇纹石化超基性岩有关的现代热液田的地质-地球化学研究。该热液区位于北纬15°20′转换断层以南35海里,大西洋中脊裂谷的边缘台阶上。热液形成物有含金属沉积物、铁-锰矿物和铜、铁、锌的硫化矿石。业已查明,硫化物矿石是从成矿过程中盐度变化很大的热水溶液中沉积出来的。含金属沉积物的特点在于其富含 Fe、Mn、S、P、C_(有机)、Ba、Cu、Zn、Pb、Co、V以及 SiO_2。指出了这个地区的热液活动始于大约2.5～3万年前。硫化物矿石以具同心环带状构造为特征。它们由黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、白铁矿、斑铜矿、等轴方黄铜矿组成。硫化物硫同位素组成为+0.7‰～+13.8‰。所述热液形成物比其它洋中脊硫化物机构富含 Co 和重硫同位素。与早先知道的现代系统不同,流体的温度比较高,并以压力和盐度较高为特征。其成分中有超基性岩所特有的组份。流体在地表面以下的分离作用是流体演化与成矿沉积的重要机理。这种作用导致流体中硫同位素组成及流体的盐度发生变化。