現(xiàn)代海底熱液硫化物成礦地質(zhì)學(xué)
本書系統(tǒng)總結(jié)了全球海底熱液硫化物資源的基本特征、分布規(guī)律、地質(zhì)條件、形成機制和潛力評估,立足自主調(diào)查、集成全球數(shù)據(jù)、體現(xiàn)交叉研究,學(xué)科綜合、系統(tǒng)性強、圖文并茂。全書共分9章,內(nèi)容涉及全球海底熱液硫化物成礦系統(tǒng)與控制因素、從快速到超慢速四大類洋脊熱液硫化物礦床、弧后盆地?zé)嵋毫蚧锏V床、大陸裂谷環(huán)境多金屬軟泥,以及全球洋中脊熱液硫化物資源分段潛力。
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目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 調(diào)查歷史 1
1.2 研究活動 2
1.3 數(shù)據(jù)基礎(chǔ) 3
1.4 研究框架 5
參考文獻 6
第2章 海底熱液硫化物成礦系統(tǒng) 8
2.1 成礦構(gòu)造環(huán)境 8
2.1.1 大洋中脊 8
2.1.2 弧后盆地 12
2.2 成礦物質(zhì)環(huán)境 12
2.2.1 地幔部分熔融 13
2.2.2 巖漿遷移聚集 14
2.2.3熱點與洋脊相互作用 15
2.3 海底熱液硫化物分布特征 16
2.3.1 海底熱液噴口 16
2.3.2 海底硫化物礦床 18
2.4 海底熱液硫化物成礦作用 21
2.4.1 控礦因素 21
2.4.2 成礦過程 24
2.4.3 地質(zhì)模型 26
參考文獻 28
第3章 快速擴張洋脊熱液硫化物礦床 34
3.1 洋脊擴張 34
3.2 構(gòu)造地貌 35
3.2.1 勘探者洋脊?胡安德富卡脊和戈達洋脊 35
3.2.2 加利福尼亞灣瓜伊馬斯盆地 36
3.2.3 東太平洋海隆13°N 37
3.2.4 東太平洋海隆9°~10°N 39
3.2.5 東太平洋海隆疊接擴張中心 41
3.3 深部結(jié)構(gòu) 43
3.3.1 東太平洋海隆9°30′N 43
3.3.2 東太平洋海隆17°S 45
3.4 巖漿作用 47
3.5 熱液硫化物礦床 48
3.5.1 貧沉積物覆蓋典型區(qū)硫化物礦床 48
3.5.2 沉積物覆蓋典型區(qū)硫化物礦床 55
3.6 熱液硫化物成礦特征 58
3.6.1 巖石和沉積物地球化學(xué)特征 58
3.6.2 硫化物礦床成礦元素分布特征 60
3.6.3 硫化物礦床成礦機制 65
參考文獻 67
第4章 中速擴張洋脊熱液硫化物礦床 76
4.1 洋脊擴張 76
4.2 構(gòu)造地貌 77
4.2.1 中印度洋脊23°~25°S 77
4.2.2 中印度洋脊18°~20°S 79
4.3 深部結(jié)構(gòu) 80
4.3.1 布格重力異常 80
4.3.2 地震深部探測 80
4.3.3 三維層析成像 81
4.4 巖漿作用 83
4.5 熱液硫化物礦床 84
4.5.1 中印度洋脊Kairei熱液區(qū) 86
4.5.2 中印度洋脊Edmond熱液區(qū) 87
4.5.3 中印度洋脊MESO熱液區(qū) 87
4.6 熱液硫化物成礦特征 88
4.6.1 中印度洋脊Kairei熱液區(qū) 88
4.6.2 中印度洋脊Edmond熱液區(qū) 96
4.6.3 中印度洋脊MESO熱液區(qū) 103
參考文獻 105
第5章 慢速擴張洋脊熱液硫化物礦床 110
5.1 洋脊擴張 110
5.2 構(gòu)造地貌 113
5.2.1 大西洋中脊13°~15°N 113
5.2.2 大西洋中脊TAG熱液區(qū) 117
5.2.3 大西洋中脊Rainbow熱液區(qū) 118
5.3 深部結(jié)構(gòu) 119
5.3.1 大西洋中脊35°20′N 和23°20′N 120
5.3.2 大西洋中脊Lucky Strike熱液區(qū) 120
5.3.3 大西洋中脊TAG熱液區(qū) 123
5.4 巖漿作用 125
5.5 熱液硫化物礦床 126
5.5.1 玄武巖型硫化物礦床 128
5.5.2 超鎂鐵質(zhì)巖型硫化物礦床 130
5.6 熱液硫化物成礦特征 134
5.6.1 典型區(qū)巖石地球化學(xué)特征 134
5.6.2 典型區(qū)元素地球化學(xué)特征 137
5.6.3 典型區(qū)硫化物礦床成礦機制 141
參考文獻 144
第6章 超慢速擴張洋脊熱液硫化物礦床 150
6.1 洋脊擴張 150
6.2 構(gòu)造地貌 153
6.2.1 西南印度洋脊分段 153
6.2.2 巖漿段與非巖漿段 155
6.2.3 西南印度洋脊巖漿段(49°~51°E) 157
6.2.4 西南印度洋脊非巖漿段(61°~66°E) 160
6.3 深部結(jié)構(gòu) 164
6.3.1 西南印度洋脊50°E 地殼結(jié)構(gòu) 164
6.3.2 西南印度洋脊57°E 和66°E 地震探測 168
6.3.3 超慢速擴張洋脊的地殼結(jié)構(gòu)對比 172
6.4 巖漿作用 174
6.4.1 西南印度洋脊49°~52°E 175
6.4.2 西南印度洋脊61°~70°E 176
6.5 熱液硫化物礦床 178
6.5.1 西南印度洋脊49°~52°E 180
6.5.2 西南印度洋脊61°~66°E 181
6.5.3 西南印度洋脊10°~25°E 182
6.6 熱液硫化物成礦特征 184
6.6.1 西南印度洋脊49°~52°E 184
6.6.2 西南印度洋脊61°~66°E 186
參考文獻 190
第7章 弧后盆地?zé)嵋毫蚧锏V床 195
7.1 構(gòu)造演化 196
7.2 巖漿作用 197
7.2.1 構(gòu)造作用與巖漿供給 197
7.2.2 演化趨勢與演化程度 198
7.2.3 巖石類型與空間分布 199
7.3 洋內(nèi)型弧后盆地?zé)嵋毫蚧锏V床 201
7.3.1 勞盆地 201
7.3.2 馬努斯盆地 207
7.3.3 硫化物礦床地球化學(xué)特征 209
7.3.4 巖漿演化及巖漿流體貢獻 214
7.4 陸緣型弧后盆地?zé)嵋毫蚧锏V床 220
7.4.1 沖繩海槽 220
7.4.2 硫化物礦床地球化學(xué)特征 224
參考文獻 226
第8章 大陸裂谷環(huán)境多金屬軟泥 234
8.1 構(gòu)造地貌 234
8.2 沉積環(huán)境 237
8.3 深部結(jié)構(gòu) 238
8.3.1 反射和折射地震 238
8.3.2 重力異常 242
8.3.3 磁力異常 245
8.4 巖漿作用 245
8.4.1 溢流玄武巖 245
8.4.2 巖漿活動的深部特征 247
8.5 大陸張裂與紅海演化 248
8.5.1 紅海張裂 248
8.5.2 紅海演化歷史 251
8.6 紅海Atlantis Ⅱ深淵多金屬軟泥 253
8.6.1 鹵水層結(jié)構(gòu) 254
8.6.2 層序地層 255
8.6.3 多金屬軟泥成礦特征 258
8.7 紅海Atlantis Ⅱ深淵成礦機制 262
8.7.1 鹵水層的金屬富集過程 262
8.7.2 鐵錳礦物的形成機制 264
8.7.3 硫化物與硫酸鹽沉淀 264
8.7.4 微量金屬元素的富集 265
參考文獻 265
第9章 全球洋中脊熱液硫化物資源潛力 277
9.1 成礦單元的劃分原則 277
9.2 成礦單元的基礎(chǔ)地質(zhì)信息 277
9.3 成礦單元的基底巖石類型 281
9.3.1 太平洋中脊 281
9.3.2 大西洋中脊 285
9.3.3 印度洋中脊 285
9.4 各成礦單元的基底巖石成礦元素含量 287
9.5 各成礦單元的熱液硫化物成礦特征 292
9.5.1 太平洋中脊 293
9.5.2 大西洋中脊 297
9.5.3 印度洋中脊 299
參考文獻 300
附錄 國際大洋中脊協(xié)會第三個十年科學(xué)計劃(2014~ 2023年) 304