西南印度洋超慢速扩张脊海底热液硫化物中金银矿物的富集特征及富集机制研究

通过电感耦合等离子体光谱仪(ICP-AES)以及扫描电镜等手段对超慢速扩张的西南印度洋中脊热液区的3个硫化物样品的金银含量及其赋存状态进行了研究。通过ICP-AES测定金银含量,结果发现3个样品均有Au和Ag富集的现象。通过能谱-扫描电镜联用(SEM/EDS),在三个样品中发现了大量的金银矿物。其中S27-4中,主要以不规则粒状的银金矿和自然金的形式赋存于硫化物中或者晶粒之间,而S35-22中,则发现了大量的银矿物和部分银金矿。能谱分析表明银矿物中常伴随有一定量的卤族元素,推测以卤化银的形式存在,银金矿除了以粒间金赋存还可以呈乳滴状被吸附在黄铁矿表面或者晶棱上,推测与黄铁矿表面缺陷有关。S35-17样品中银金矿是唯一被发现的矿物相,以包体金、吸附金和间隙金形式赋存。由于不同样品中,银金矿的摩尔比有所不同,指示形成环境有所不同。研究结果表明,S27-4的成矿流体中,Ag主要以AgCl-₂络合物迁移,Au经历了以AuCl-₂络合物到AuHS0络合物为主的转变,指示了其温度从中高温到中低温的变化过程,说明了传导冷却在这个变化过程中有重要作用。S35-22中金银矿物的形成也具有类似的富集机制,但S35-22中卤化银的形成显示了早期高温高氯度的流体环境。而黑烟囱样品S35-17中银金矿的形成则与热液流体与海水的混合作用有密切关系。     

西南印度洋中脊热液区海底玄武岩元素地球化学原位分析

对西南印度洋中脊壬液区海底新鲜和蚀变玄武岩样品进行了原位元素地球化学分析,发现其中的蚀变矿物主要为绿鳞石。电子探针及能谱线扫分析显示杏仁状绿鳞石从核部到边部具有K含量降低而Na含量有所升高的特点,指示边部绿鳞石转化为皂石。绿鳞石为低温(<50 ℃)的氧化条件下的蚀变矿物,而皂石则在较低水/岩值、还原性更强的条件下形成,转化过程暗示了蚀变环境由氧化环境转化为还原环境。以电子探针为内标,利用LA-ICP-MS对蚀变矿物做原位的稀土元素分析,大部分结果均有Eu正异常的特点,指示了蚀变流体从氧化性向还原性转变,并且还原性流体对早期蚀变矿物进行了叠加改造。而蚀变区和未蚀变区的基质长石原位稀土元素对比研究则表明后期还原性热液蚀变流体对稀土元素进行了淋滤,从而导致了蚀变区稀土总量下降且出现Eu正异常的特点。由此可见,热液系统中淋滤作用具有重要意义。