基本介紹
- 中文名：海底熱液礦床
- 外文名：submarine hydrothermal deposits
- 性質：海底熱泉自海底噴口噴出
- 發生於：海洋脊軸附近
- 時間：1965年
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簡介
海底熱泉自海底噴口噴出。發生於海洋脊軸附近。1965年在紅海首次發現。1977年伍茲霍爾海洋研究所R.巴拉德等乘阿爾文號潛水器在加拉帕戈斯裂谷發現的熱泉及1977年在北緯21°的東太平洋海隆觀察到溫度最高達380±30℃的熱泉，其熱液剛噴出時清澈透明，與海水相混時遇冷便激起混濁的鹼性水柱，並析出很細小的鐵、銅、鋅等的硫化物顆粒，它們堆積在熱泉口旁，成為海底熱液礦床。礦床類型已發現的超過11處，依產出位置可分為：大洋中脊型、島弧-邊緣海型、熱點型和活動斷裂型。
海底熱液礦床
海底熱液礦床實例
東太平洋海隆熱液礦床
屬大洋中脊型。以北緯21°處的為例：熱泉分布在長僅7千米、寬不過200～300米的狹長條帶內，噴口多達25個；各高溫噴口周圍有塊狀的金屬硫化物堆積，高1～5米，狀如黑煙囪，這些沉澱物主要是磁黃鐵礦，夾雜著黃鐵礦、閃鋅礦和銅鐵的硫化物；噴口附近水樣中He和He的總含量甚高，表明有來自地幔的物質。
“黑煙囪”噴出的熱水的沉澱物以磁黃鐵礦為主，其次有黃鐵礦、閃鋅礦和銅鐵的硫化物。對磁黃鐵礦的液態包體的測溫表明,其生成溫度約為300°C。“煙囪”的礦物組成有一定的分帶性。如在“煙囪”頂端所取的樣品,其外壁由石膏、硬石膏和硫酸鎂組成,而與熱水接觸的內帶，則為粗大的結晶黃銅礦或黃鐵礦。在部分封閉的煙囪頂端所采的樣品,情況有所不同,由閃鋅礦、黃鐵礦和黃銅礦帶交替組成，最外層富含重晶石和非晶質的二氧化矽。煙囪底部的黑色細粒沉澱物含閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦及痕量的黃銅礦、纖鋅礦和硫。在煙囪周圍的洋底上，覆有富含氧化鐵和氧化錳的沉積物。形成於噴出口附近或構成“煙囪”的硫化物礦床，具有潛在的經濟價值。覆於周圍洋底上的含金屬沉積物，儘管分布較廣,但品位較低,就目前看來尚無開採價值（見彩圖）。在噴出口附近的水樣中,3He和He的總含量甚高，表明有來自地幔的物質。
紅海熱液礦床
以阿特蘭蒂斯-Ⅱ號深淵為例：底部為軟泥覆蓋層，由磚紅色軟泥與白色、黑色、綠色的薄層相間；主要礦物為細粒的鐵蒙脫石、針鐵礦、水錳礦、錳菱鐵礦及多種金屬的硫化物；礦床規模很大，估計鋅儲量可達320萬噸，銅80萬噸，鉛8萬噸，銀4500噸，金45噸。
成因
海底熱液礦床的成因，還是一個有待深入研究的問題。已發現的礦床和礦化點有許多共同的特徵,如富含多種金屬元素,主要是重金屬元素；與高溫的熱水溶液有關，多產於火山活動帶內。基於這些重要事實,一般認為,富含SO42-的海水，在洋底沿著玄武岩的裂隙下滲,至洋殼深處,水溫升高,SO42-還原為低價硫,並將高溫洋殼中的金、銀、銅、鋅、鉛、鎳、鋇、錳、鐵等金屬元素濾出，形成富含重金屬離子的熱水溶液。由於對流作用，這種酸性的熱水溶液沿著洋脊或其他部位的裂隙返回海底。當熱液上升、冷卻並與海水相遇時，隨著物理化學條件的改變，金屬沉澱下來，就可以形成多金屬熱液礦床。而熱水溶液與海水的混合作用，導致了礦床成分、組構在空間上的複雜變化。
