文章信息
- 王国槐, 李传顺, 杜德文, 张海桃. 2018.
- WANG Guo-huai, LI Chuan-shun, DU De-wen, ZHANG Hai-tao. 2018.
- 西太平洋岛弧-弧后盆地热液活动与硫化物特征
- The characteristics of hydrothermal activities and sulfides in the arc and back-arc basin systems of the Western Pacific
- 海洋科学, 42(11): 99-109
- Marina Sciences, 42(11): 99-109.
- http://dx.doi.org/10.11759/hykx20180607002
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文章历史
- 收稿日期:2018-06-07
- 修回日期:2018-06-16
2. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室, 山东 青岛 266061
2. Laboratory for Marine Geology, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266061, China
随着世界发展对各种资源需求量的增大, 海底热液硫化物作为当今重要的潜在海底金属矿产资源, 众多发达国家已在全球海域内开展了广泛的调查和研究[1]。目前已发现的海底热液硫化物区主要分布在洋中脊(所占比例: 51%)、火山弧(22%)和弧后扩张中心(19%)3类构造地区[1-2]。尽管3类地区均作为海底热液硫化物成矿远景区进行了全球海底多金属硫化物资源量估计[1-3], 但由于弧后盆地与火山弧地区的热液硫化物中Au、Ag金属元素的平均品位分别为6.6、210 μg/g与8.0、684 μg/g, 远高于洋中脊地区热液硫化物中Au、Ag金属的平均品位(Au: 1.6 μg/g, Ag: 89 μg/g)[3]。近年来弧后盆地与火山弧地区多金属硫化物的资源前景备受关注, 国际上已有多家国际矿业公司和组织(如鹦鹉螺矿业公司、海王星国际矿业公司等)争相对西南太平洋岛国专属经济区内的岛弧-弧后盆地的多金属硫化物资源开展调查[4]。
太平洋地区分布的海底热液硫化物区数量占全球弧后扩张中心与火山弧地区热液硫化物区数量的88%, 同时西太平洋地区中冲绳海槽、伊豆-小笠原-马里亚纳海槽、马努斯海盆、北斐济海盆与劳海盆地区分布的海底热液活动区占全太平洋总数的79%[5]。因此对西太平洋上述5处地区开展热液活动与硫化物特征研究, 对全球火山弧-弧后盆地系统的热液成矿作用具有代表性与重要意义。因此本文选取上述5处地区作为研究区, 基于国内外对研究区内热液活动与硫化物的调查、研究成果, 对研究区内的热液硫化物区的分布规律、扩张速率、水深以及热液硫化物的矿物组成与金属品位特征进行总结与对比。本文的研究结果将有助于进一步全面地了解西太平洋岛弧-弧后系统地区热液硫化物的成矿特征及其潜在的矿产资源储量。
1 研究区地质背景西太平洋地区边缘海盆可分为3个扩张幕:始新世(包括西菲律宾海盆、苏拉威西海及珊瑚海等等)、渐新世-中新世(包括南海、四国海盆、帕里西维拉海盆、苏禄海及南斐济)及晚中新世-第四纪(冲绳海槽、马里亚纳海槽、北斐济、劳海盆、哈维海槽及伍德拉克海等)[6]。边缘海盆地地壳对海洋沉积环境与古海洋古气候有着影响的同时也制约着海底矿产资源的形成与分布[6]。西太平洋集中发育了全球75%的边缘海盆地, 海底高温热液喷口大多分布在西太平洋弧后扩张中心, 如马里亚纳海槽、北斐济海盆与劳海盆等地区。同时在马里亚纳海槽人们已发现由被动脱气作用或沉积型火山爆发作用形成的高出海底火山1/3的热液柱。此外在伊豆-小笠原岛弧地区海底火山口顶部发现了大量的热液蚀变的块状硫化物产物[1, 6]。本文海底热液活动的研究区地质背景特征各不相同, 详见图 1。
伊豆-小笠原-马里亚纳海槽热液活动带:伊豆-小笠原-马里亚纳海槽位于菲律宾海板块边缘, 太平洋板块向菲律宾海板块俯冲处。诸多火山岛和海底火山构成了伊豆-小笠原岛弧体系的火山前缘, 火山弧前缘和弧后海山链由南北走向的裂谷所断开[7-8]。马里亚纳海槽南北全长1 200 km, 东西最宽250 km。目前在马里亚纳沟-弧-盆体系南部, 太平洋板块正以30 mm/a的速度呈西北向向菲律宾海板块下部俯冲[16], 俯冲作用在菲律宾海板块留下了一系列残余岛弧和活动岛弧。
北斐济海盆热液活动带:斐济海盆的热液活动主要分布在北斐济海盆(10°~25°S, 170°~180°E), 位于印度洋-澳大利亚板块与太平洋板块的汇聚边界, 其西侧为向东俯冲的新赫布里底俯冲区和瓦努阿图弧, 南侧是Hunter脊和断裂带, 东侧为向西俯冲的汤加俯冲区和斐济台地, 北侧是Vitiaz古俯冲区。北斐济海盆属于成熟的洋内弧后盆地(年龄约12 Ma)[9], 平均水深约3000 m。北斐济海盆是10~8 Ma前, 瓦努阿图弧后响应该弧顺时针方向旋转而发生扩张作用的结果。8~3 Ma, 瓦努阿图弧顺时针方向旋转, 而斐济台地反时针方向旋转, 北斐济海盆沿着与Vitiaz区大致平行的方向开始张裂。此时, Hunter区东端起着转换断层的作用。3~0.7 Ma, 扩张轴转至中北斐济海盆[10]。0.7 Ma至今, 在中央北斐济海盆的扩张的几何形态在15°~18°30′S发生局部改变, 靠近16°40′S的三联点发生迁移。
劳海盆热液活动带:劳海盆是呈倒三角形的一个活动边缘弧盆地(15°~25°S, 174°~179°W), 随着板块汇聚和弧后扩张作用成为了世界上构造最活跃的地区之一[11-17](图 1C)。劳海盆长约600 km, 宽达500 km, 由北向南, 弧后扩张速率由170降至60 mm/a [11]; 海盆平均水深约2 300 m。海盆自6 Ma前自北向南打开, 在盆地内发育有一系列的断裂和弧后扩张中心[12], 如东北劳扩张中心、西北劳扩张中心、Mangatolu三联点、中劳扩张中心、东劳扩张中心和Valu Fa脊等。
马努斯海盆热液活动带:马努斯海盆位于巴布亚新几内亚和新不列颠沟-弧体系北部的南俾斯麦海内, 属于快速扩张的弧后盆地, 南部地区的扩张最快可达100 mm/a[13]。太平洋板块在马努斯海沟处朝西南方向俯冲, 形成岛弧地壳。目前西马努斯扩张中心、马努斯扩张中心和东南脊三处地区均具有扩张活动[14], 均被转换断层错开。中央马努斯海盆的东、西边界分别是Dyaul和Willaumez转换断层, 东马努斯海盆的东、西边界分别是Weitin和Dyaul转换断层。
冲绳海槽热液活动带:冲绳海槽位于东海大陆架和琉球岛弧之间, 是菲律宾海板块在琉球海沟处向欧亚大陆俯冲的结果。冲绳海槽从北到南的板块汇聚速率从54~71 mm/a, 海槽地壳向南逐渐减薄, 向南出现弧后盆地洋壳的迹象[15]。整个冲绳海槽南北长约1 300 km, 北部宽达230 km, 最大水深约200 m, 受长江黄河物质供给的影响, 沉积物厚度达8 km。海槽南部宽达60~100 km, 最大水深约2 300 m, 沉积物厚达2 km[16], 详见图 1。冲绳海槽热液活动区分布于弧后扩张中心地区, 该地区是发生海底热液成矿作用的有利条件, 区内分布有Natsushima、Jade等热液区。
2 热液硫化物区的分布特征全球已发现的海底热液硫化物区688处[5], 其中弧后扩张中心与岛弧火山地区所含的海底热液硫化物区占全球总量的41%。本文选取的冲绳海槽、伊豆-小笠原-马里亚纳海槽、马努斯海盆、北斐济海盆与劳海盆地区内热液硫化物数量占全太平洋总数的79%。研究区内热液硫化物数量众多, 但各区所分布的热液硫化物数量各不相同:冲绳海槽热液硫化物区14处(7%(占研究区的数量百分比))、伊豆-小笠原-马里亚纳海槽热液硫化物区46处(24%)、马努斯海盆热液硫化物区15处(8%)、北斐济海盆热液硫化物区11处(5%)与劳海盆-汤加-克马德克海槽热液硫化物区108处(56%), 上述海底热液硫化物研究区数据来自InterRidge Global Database of Active Submarine Hydrothermal Vent Fields[5]。
根据目前的调查程度, 将已发现的热液硫化物分为证实活动的、推测活动的与不活动的热液区三类(图 2)。冲绳海槽研究区调查时间早、程度深, 此前日本人已运用“Shinkai 2000”与“Shinkai 6500”载人深潜器、“Kaiyo”科考船, 以及德国人使用“太阳”号科考船对该包括Natsushima 84-1 Knoll热液区、Jade热液区、Clam热液区以及伊平屋北海丘等在内的热液区进行了深入的调查。该区多为证实的活动热液硫化物区与部分推测活动的热液区, 未发现不活动的热液区。伊豆-小笠原-马里亚纳研究区已发的热液硫化物区包含了活动的与非活动的2种类型, 其中证实活动的热液区包括有Doyo海山、Mokoyo海山与Kaikata海山热液区等, 推测活动的热液区包括有Myojinsho破火山口、Nishinoshima岛热液区等, 不活动的热液区包括有Kurose海孔、Nishi-Shichito脊、Shinkurose海丘与Kasuga 1海山热液区等[18]。马努斯盆与北斐济海盆研究区相似, 均具有相对最低的已发现热液硫化物区数量, 并同时具有活动的与非活动的热液区。劳海盆研究区具有数量最大的活动热液区, 其中包括有证实活动热液区41处, 如Kilo Moana、Clark、Mata Fitu热液区等, 推测活动热液区66处, 如Haungaroa、Kibblewhite热液区等, 此外该区仅有Mata Nima热液区为已发现的不活动热液区。
3 讨论 3.1 热液硫化物研究区扩张速率特征冲绳海槽与伊豆-小笠原-马里亚纳海槽热液区的扩张速率均低于60 mm/a, 平均扩张速率低于40 mm/a。北斐济海盆的扩张速率变化范围20~80 mm/a, 平均扩张速率为50 mm/a, 低于劳海盆的平均扩张速率(75 mm/a), 图 3所示。除上述扩张速率低于80 mm/a, 介于中速与慢速扩张速率范围之间的热液区以外, 马努斯海盆热液区的扩张速率变化范围最宽(26~145 mm/a), 平均扩张速率最大(110 mm/a), 属于快速扩张中心, 如图 3所示, 数据引自文献[5]。
Beaulieu等人研究发现弧-盆体系中位于扩张中心地区的热液硫化物区数量与扩张速率具有相关性:首先自超慢速(0~20 mm/a)到慢速(20~40 mm/a), 热液区数量大量增加; 随后自慢速至中速(40~80 mm/a)、中快速(80~100 mm/a)、快速(100~120 mm/a)、超快速(>120 mm/a), 热液区数量逐渐减少[19], 如图 4中灰色箱式与灰色曲线所示。在慢速扩张速率地区分布有最多的热液硫化物区, 其中灰色箱式数据中为Beaulieu等人预测弧后扩张中心的热液硫化物区数量(涵盖2010年前已发现的所有热液区)。同时自扩张速率>40 mm/a之后, 单个扩张区间(20 mm/a)内热液区数量随扩张速率的增加逐渐减少。研究区内扩张速率在0~60 mm/a期间, 热液硫化物区的数量随扩张数量的增加而增加; 扩张速率>60 mm/a时, 随扩张速率的增加热液硫化物区数量逐渐减少, 图 4黑色箱式与黑色曲线所示。预测的弧-盆体系和研究区中的热液区数量与扩张速率之间的规律显示: ①预测的弧-盆体系热液硫化物数量在各扩张速率区间均高于研究区内已发现的热液区数量; ②在扩张速率为0~20 mm/a与>60 mm/a范围内, 预测的弧后扩张中心与研究区中热液区数量与扩张速率之间的相关性规律一致; ③预测的弧后扩张中心与研究区中热液区数量的最大值所处的扩张速率范围不一致, 分别为20~40 mm/a与40~60 mm/a。上述规律指示弧后扩张中心地区热液硫化物区的形成受扩张速率的影响, 适宜热液流化物形成的扩张速率范围为20~60 mm/a。尽管如此, 但上述规律的原因有可能是:弧后扩张中心地区扩张速率范围位于20~80 mm/a的区域所具有的总长度远大于其余扩张速率地区, 增大了热液硫化物区出现的概率, 进而使得在该类地区显示出具有更多的热液硫化物区。
3.2 研究区热液硫化物区的水深特征本文研究区内已发现的热液硫化物区具有不同的水深特征:冲绳海槽热液区的水深中位数(1 290 m)与平均值(1 135 m)均最低。伊豆-小笠原-马里亚纳热液区具有最宽的水深变化范围(5~3 676 m), 平均值(1711 m), 其中包括了伊豆-小笠原-马里亚纳岛弧(37处)、伊豆-小笠原弧后(2处)与马里亚纳海槽(7处)。马努斯海盆热液区水深平均值相近(1 780 m), 均位于弧后扩张中心构造单元。北斐济热液区的水深中位数(3 000 m)与平均值(2 720 m)均最高, 所有热液区均分布在北斐济弧后扩张中心构造单元。劳海盆热液区水深变化范围(130~2 700 m), 平均值(1 658 m)与中位数(1 870 m), 其中包含位于劳海盆有扩张中心的热液区61处、汤加弧25处与克马德克弧25处。研究区内所有热液水深分布详见图 5所示。
前人通过对弧-盆体系中已有的137处热液区水深(D)数据研究, 结果显示弧-盆体系中的热液硫化物区水深具有D火山弧热液区 < D岛弧裂谷 < D弧后扩张中心的总体规律[20]。本文认为该规律未能指出热液硫化物的形成与水深之间的必然联系, 因为对同一弧-盆体系而言弧后扩张中心构造单元、岛弧裂谷构造单元与火山弧构造单元的水深整体呈递减趋势, 而在上述地区内形成的热液硫化物区继承了对应构造单元的水深特征, 因此上述水深对比将不能揭示热液硫化物的形成是否受到水深作用的影响, 因此应对相同构造单位开展热液硫化物的形成与水深之间的相关性研究。
本文遴选出研究区内扩张中心地区的水深及该地区热液硫化物区的水深, 对水深与硫化物热液区形成的相关性进行探讨。首先分析研究区内各含热液硫化物区的扩张中心地区水深数据, 根据GMRT Grid Version3.2数据资料显示:冲绳海槽扩张中心水深范围为500~2 500 m; 伊豆-小笠原弧后扩张中心与马里亚纳海槽扩张中心水深范围分别为2 000~4 000 m、3 500~4 000 m; 马努斯弧后扩张中心水深范围主要为1 000~2 500 m; 北斐济弧后扩张中心水深范围主要为2 000~3 000 m; 劳海盆弧后扩张中心水深范围主要为1 500~3 000 m, 研究区扩张中心地区的分布与各区内本文水深数据的采集区域(虚线), 如图 1所示。
随后对上述区内热液硫化物区的水深数据进行分析, 结果如图 6所示。冲绳海槽热液区主要分布在500~2 000 m范围, 伊豆-小笠原-马里亚纳海槽热液区主要分布在2 500~3 000 m与3 500~4 000 m范围内, 马努斯海盆热液区主要分布在1 000~2 500 m, 北斐济海盆热液主要分布在2 000~3 000 m范围, 劳海盆热液区主要分布在1 500~3 000 m, 详见图 6中各区曲线峰值数值。该结果显示弧后扩张中心地区热液硫化物区的水深在500~4 000 m之间均有分布, 未具有明显的相关性。
最后本文结合研究区中各弧后扩张中心与该地区内热液硫化物区的水深数据进行对比(图 7)。图 7(左)各热液硫化物区的水深分布特征与图 7(右)各弧后扩张中心的水深分布特征一致, 各区内平均水深(红色虚线)与中位数水深(黑色虚线)的变化特征一致, 该规律表明弧后海盆扩张中心的热液硫化物区的水深主要由所处构造单元的水深范围决定, 在相同构造单元的各水深范围均能形成热液硫化物区, 指示其受水深影响不明显。最终本文认为Monecke等人提出的热液硫化物区水深分布的规律是由于热液区所处构造单元的水深对热液区水深的控制, 而非由热液硫化物区的形成特征所决定。
3.3 研究区热液产物的元素组合及其控矿因素本文对西太平洋典型热液硫化物研究区中热液产物的Cu-Pb-Zn-Fe-Ba元素进行组合对比研究, 各研究区内热液产物的Zn-Pb-Cu、Cu-Fe/10-Ca (Fe/10: 1/10的Fe含量, 下同)、Ba-Fe/10-Zn、Cu-Fe-Zn元素相对质量分数三角图解如图 8所示, 数据引自文献[3, 20]。
Cu-Zn-Pb图解显示研究区内的热液产物具有显著差异, 劳海盆热液区表现为富Zn、富Zn-Cu组合(富A-B表示:同时富集A、B元素, 其中A元素含量高于B元素含量, 下同), 仅少量样品富Cu, 而几乎无富Pb样品; 马努斯海盆主要表现为富Zn、富Zn-Cu组合的同时, 还具有富Zn-Pb组合; 冲绳海槽主要表现为富Zn-Pb组合; 伊豆小笠原-马里亚纳海槽样品数据点离散, 无明显富集规律; 北斐济海盆表现为富Cu、富Cu-Zn组合, 无富Pb现象, 如图 8所示。
在洋中脊环境具超基性岩基岩地区发育的热液硫化物主要为Cu-Zn型, 如Lost City, TAG等热液硫化物区。而在Cu-Zn-Fe三角图解中各热液区在具有部分相似特征的同时也具有明显差异。与Zn、Fe元素含量相比各热液区的热液产物均无富Cu现象。劳海盆热液区最主要特征为富Zn、富Zn-Cu以及少量富Fe-Zn-Cu组合的样品; 马努斯海盆除表现出大部分富Zn样品以外, Cu-Zn-Fe含量的整体特征与劳海盆一致; 冲绳海槽主要表现为富Zn-Pb组合, 同时具有少量富Zn-Cu组合。伊豆小笠原-马里亚纳海槽主要表现为富Fe-Zn, 少量样品具富Fe-Cu特征; 北斐济海盆主要表现为富Zn-Fe, 具少量富Zn样品, 如图 8所示。
在Zn-Ba-Fe/10三角图解中各元素富集程度差异明显。劳海盆热液区主要表现为富Ba、富Ba-Zn、富Zn-Ba以及少量富Zn样品, 样品无明显富Fe现象; 马努斯海盆样品表现出明显的富Zn、富Ba、富Zn-Ba特征, 部分样品富Fe; 北斐济海盆热液区样品具有明显的富Zn、富Fe-Zn特征, 无富Ba现象; 冲绳海槽热液区样品主要具有富Zn、富Ba-Zn特征, 无富Fe特征; 伊豆小笠原-马里亚纳海槽热液区样品无明显富集规律, 如图 8所示。
Cu-Ca-Fe/10三角图解显示劳海盆热液区样品主要表现为富Cu、富Cu-Fe特征, 少量样品富Ca-Cu, 无明显富Fe现象; 马努斯海盆样品表现出明显的富Fe-Ca、富Cu-Fe组合, 同时具有少量富Cu样品; 北斐济海盆热液区样品主要表现为富集Cu、Fe元素, 具有明显的富Fe、富Fe-Cu特征的同时, 部分样品具有富Cu-Fe特征。冲绳海槽热液区Cu、Ca、Fe元素无强烈富集特征, 以富Fe-Cu为主, 少量富Fe-Ca; 伊豆小笠原-马里亚纳海槽样品数据将为分散, 整体具富Fe-Ca, 富Cu-Fe特征, 如图 8所示。
海底热液硫化物在不同的海底构造环境中具有不同的化学组成, 其主要受到水岩反应过程中热源供给、基底围岩以及沉积物组分等特征的影响。①温度是控制硫化物矿物组成的关键因素, 喷口流体中Cu的溶解度强烈受温度的控制, 当温度低于350~360℃时喷口流体中Cu浓度显著下降[21], 热液产物中黄铜矿溶解度急剧下降, 高温地区的热液产物主要为Cu- Zn型。此外与Cu元素不同, 喷口流体中的Zn浓度在中温(100~300℃)条件下表现出相对富集的特点, Ag、As、Au、Cd、Pb和Sb在低温时倾向于待在流体中并与Zn保持良好相关性, 经常富集在温度小于200℃时形成的闪锌矿中[22]。②基底围岩以基性玄武岩和超基性橄榄岩为主的地区, 如洋中脊地区, 主要以富Cu-Zn型热液产物, 然而基底围岩以中性和酸性火成岩为主的弧后海盆环境中的热液产物常为Zn-Fe型, 这主要也是热液硫化物形成过程受温度的影响, 常形成中-低温热液硫化物区, 矿物主要由闪锌矿、白铁矿、黄铁矿等矿物组合而成[18]。③海底沉积物通常具有高Pb含量特征, 而中性火成岩(玄武质安山岩, 安山岩)与酸性火成岩(英安岩, 流纹岩)与基性、超基性火成岩相比常具有更高含量的Pb, 因此如果热液硫化物地区中沉积物含量越高、基底火成岩组分中SiO2含量越高, 则热液区中热液产物通常将具有更高的Pb含量[18, 23]。上述研究区热液硫化物的元素特征与富集成因分析指示出劳海盆与北斐济海盆热液区具有的富Zn、富Cu、富Zn-Cu组合且无富Pb的元素特征是由于具有较高成矿温度, 基地围岩以基性岩为主, 热液过程无明显沉积物的参与的结果。马努斯海盆热液区具有的富Zn、富Zn-Cu组合并同时还具有富Zn-Pb的组合特征是热液区具有较高的成矿温度的同时还有部分沉积物参与了热液硫化物的成矿作用过程[18]。冲绳海槽热液区的富Zn-Pb组合特征表明该区的热液硫化物的成矿过程中温度较低且有沉积物的参与。伊豆小笠原-马里亚纳海槽样品数据点离散, 无明显富集规律。
3.4 研究区热液硫化物元素含量特征各研究区内已发现的热液硫化物具有不同的Au、Ag、Cu、Zn、Pb元素富集特征, 详见图 9。整体而言, 目前研究区内各已知热液点的热液硫化物组成特征显示冲绳海槽热液硫化物区Ag和Pb元素最为富集, 马努斯海盆Au元素最为富集, 北斐济海盆最富集Cu元素, 劳海盆最富集Zn元素, 如图 9所示。同时研究区内的上述元素含量数据均表现为平均值大于中位数值(除冲绳海槽和劳海盆地区的Zn元素的平均值与中位数值相近外), 各热液区硫化物中Au、Ag、Cu、Zn、Pb元素的高值频率大于其低值频率, 指示出热液硫化物区中上述元素均以高含量特征为主。研究区内上述各元素的富集特征分别如下。
① Ag元素:冲绳海槽具有最高的Ag含量, 其次分别为马努斯海盆、北斐济海盆和伊豆-小笠原-马里亚纳海槽, 劳海盆具有低的Ag含量, 其中北斐济海盆具有最窄的Ag含量范围。②Au元素:马努斯海盆和伊豆-小笠原-马里亚纳海槽具有相对较高的Au含量, 冲绳海槽与劳海盆具有相似的较低Au含量, 北斐济海盆具有最窄的Au含量范围。③Cu元素:除马努斯海盆以外, 其余研究区内Cu元素含量的中位数均大于1%, 平均值均大于5%, 其中北斐济海盆具有最高的平均Cu含量。④Zn元素:劳海盆具有最高的Zn含量, 其次分别为冲绳海槽、马努斯海盆、北斐济海盆和伊豆-小笠原-马里亚纳海槽, 其中伊豆-小笠原-马里亚纳海槽具有较宽的Zn含量范围。⑤Pb元素:除冲绳海槽以外, 其余地区的Pb元素平均含量均大于或等于75%分位值的含量, 冲绳海槽具有最高的Pb含量, 马努斯海盆与Lau海盆含量相对较低; 北斐济海盆具有最低Pb含量, IBM具有较宽的Pb含量范围。冲绳海槽的块状硫化物比其余海盆中的块状硫化物具有更高的Pb含量, 这可能是由于冲绳海槽中沉积物、流纹岩和安山岩中含有较多的Pb所致[24]。本文的上述研究成果将为西太平洋岛弧-弧后盆地地区将来开展进一步的热液硫化物资源勘探以及潜在资源量估算提供理论基础。
4 总结本文基于国内外的调查成果与研究数据对西太平洋地区的岛弧-弧后盆地系统包括冲绳海槽、伊豆-小笠原-马里亚纳海槽、马努斯海盆、北斐济海盆与劳海盆进行热液活动与热液硫化物特征研究, 结果表明: (1)液硫化物区的分布受扩张速率的影响明显, 主要分布在20~60 mm/a地区。(2)西太平洋岛弧-弧后盆地系统中热液硫化物区的水深分布规律最主要受所处构造单元水深的控制。(3)研究区的热液产物主要以富Zn-Cu、富Ba-Zn与富Fe-Cu型硫化物为主。(4)目前已发现的热液产物中冲绳海槽热具有最高的Ag、Pb含量, 劳海盆具有最高的Zn含量, 马努斯海盆和伊豆-小笠原-马里亚纳海槽具有较高的Au含量, 北斐济海盆具有最高的Cu含量。本文将为西太平洋岛弧-弧后地区进一步的热液硫化物资源勘探与潜在资源量估算研究提供参考。
致谢: 感谢自然资源部第一海洋研究所李兵博士在本文撰写过程提供的帮助!感谢编辑与审稿专家对本文的建设性指导!
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