海底热液矿床

自然资源

海底热液矿床（submarine hydrothermal deposits）同海底热泉有关的多金属硫化物矿床。

简介

海底热泉自海底喷口喷出。发生于海洋脊轴附近。1965年在红海首次发现。1977年伍兹霍尔海洋研究所R.巴拉德等乘阿尔文号潜水器在加拉帕戈斯裂谷发现的热泉及1977年在北纬21°的东太平洋海隆观察到温度最高达380±30℃的热泉，其热液刚喷出时清澈透明，与海水相混时遇冷便激起混浊的碱性水柱，并析出很细小的铁、铜、锌等的硫化物颗粒，它们堆积在热泉口旁，成为海底热液矿床。矿床类型已发现的超过11处，依产出位置可分为：大洋中脊型、岛弧-边缘海型、热点型和活动断裂型。

实例

东太平洋海隆热液矿床

属大洋中脊型。以北纬21°处的为例：热泉分布在长仅7千米、宽不过200～300米的狭长条带内，喷口多达25个；各高温喷口周围有块状的金属硫化物堆积，高1～5米，状如黑烟囱，这些沉淀物主要是磁黄铁矿，夹杂着黄铁矿、闪锌矿和铜铁的硫化物；喷口附近水样中He和He的总含量甚高，表明有来自地幔的物质。

“黑烟囱”喷出的热水的沉淀物以磁黄铁矿为主，其次有黄铁矿、闪锌矿和铜铁的硫化物。对磁黄铁矿的液态包体的测温表明,其生成温度约为300°C。“烟囱”的矿物组成有一定的分带性。如在“烟囱”顶端所取的样品,其外壁由石膏、硬石膏和硫酸镁组成,而与热水接触的内带，则为粗大的结晶黄铜矿或黄铁矿。在部分封闭的烟囱顶端所采的样品,情况有所不同,由闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿带交替组成，最外层富含重晶石和非晶质的二氧化硅。烟囱底部的黑色细粒沉淀物含闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿及痕量的黄铜矿、纤锌矿和硫。在烟囱周围的洋底上，覆有富含氧化铁和氧化锰的沉积物。形成于喷出口附近或构成“烟囱”的硫化物矿床，具有潜在的经济价值。覆于周围洋底上的含金属沉积物，尽管分布较广,但品位较低,就目前看来尚无开采价值（见彩图）。在喷出口附近的水样中,3He和He的总含量甚高，表明有来自地幔的物质。

红海热液矿床

以阿特兰蒂斯-Ⅱ号深渊为例：底部为软泥覆盖层，由砖红色软泥与白色、黑色、绿色的薄层相间；主要矿物为细粒的铁蒙脱石、针铁矿、水锰矿、锰菱铁矿及多种金属的硫化物；矿床规模很大，估计锌储量可达320万吨，铜80万吨，铅8万吨，银4500吨，金45吨。

成因

海底热液矿床的成因，还是一个有待深入研究的问题。已发现的矿床和矿化点有许多共同的特征,如富含多种金属元素,主要是重金属元素；与高温的热水溶液有关，多产于火山活动带内。基于这些重要事实,一般认为,富含SO42-的海水，在洋底沿着玄武岩的裂隙下渗,至洋壳深处,水温升高,SO42-还原为低价硫,并将高温洋壳中的金、银、铜、锌、铅、镍、钡、锰、铁等金属元素滤出，形成富含重金属离子的热水溶液。由于对流作用，这种酸性的热水溶液沿着洋脊或其他部位的裂隙返回海底。当热液上升、冷却并与海水相遇时，随着物理化学条件的改变，金属沉淀下来，就可以形成多金属热液矿床。而热水溶液与海水的混合作用，导致了矿床成分、组构在空间上的复杂变化。

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