热液对流循环系统

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指渗流的热水当运动到一定的深度，由于受热并在以下地质因素影响下会返回地表：遇到较深部的排放系统，如断裂和破火山机构等；遇到热交换体；遇到地震泵；到达一定的地质界面等。

斑岩铜矿床的对流循环系统 20世纪60年代，随著稳定同位素和流体包裹体测定技术的发展，岩浆水和天水的对流循环模式相继提出(Lowell &．Guilbert，1970；Sillitoe，1973；Fournier，1967；Norton，1977、1978)1982；任启江，1977、1989；芮宗瑶，1984)。高侵位的花岗质斑岩体，一方面接受深部岩浆房分馏出来的高温(600～900℃)蒸气缕(Steam plume)，同时作为一部热机，将斑岩体周围淋滤天水不断加热，加热的天水与岩浆水通过对流循环形成混合热流体，由此形成斑岩矿床成矿系统。

层状矿床的对流循环系统 1974年任弗罗提出了著名的萨布哈成矿理论，他认为与蒸发岩有关的层状金属矿床形成于海岸萨布哈带。这里气候干燥炎热，蒸发量极大。

在海滩生长著大量的蓝绿藻并有细菌滋生繁殖，在藻席之下为黑色软泥，并散发H₂S(H₂S为极好的贱金属还原剂)。蒸发泵流(evaporative pumping)引起海水和天水的强烈补给，将大量贱金属和贵金属源源不断地带到黑色软泥地带堆积，由此形成层状金属矿床。

Sedex和Volex矿床的对流循环系统 1980年哈钦森等为沉积容矿岩中的喷气矿床(Sedex)和火山容矿岩中的喷气矿床(Volex)制定了对流循环模式。哈钦森等认为在海水向下流入的过程，会发生被二价铁硅酸盐还原，贱金属从二价铁硅酸盐和其他硅酸盐结构中淋滤出来，形成金属氯络合物形式迁移。

在较深部由H₂O和CO₂与二价铁硅酸盐作用分别形成H₂和C，使流体变得更加还原了。

由于岩浆房的加热，海水密度变小，海水由向下循环转为向上循环。

由于C和H₂结合形成一系列碳氢化合物如CH₄、C₂H₆等，流体变成强烈还原的高盐度流体，在排放系统中可造成蚀变和沉淀出细脉－浸染状金属硫化物。还由于排放口系统中压力突然释放，热流体发生沸腾，蒸气爆发可形成角砾岩，由此最终形成Sedex型和Volex型块状硫化物矿床。

大多数地质学家都意识到，热液对流循环系统是大型和超大型热液矿床生成的必要条件，而且对流循环体制要保持长期(10～50Ma以上)稳定。目前该问题的研究热点主要为：(1)HHP(high-heat producing)花岗岩是否是Sedex矿床生成的必要条件；(2)岩浆水、天水和海水在对流循环中的功能；(3)该系统的分类、作用过程和贡献。

。【参考文献】：

1 Lowell J D, Guilbert J M. Lateral and vertial alteration minerallization zoning in porphyry ore deposits. Econ'Geol, 1970,65:373～408

2 Renfro A R. Genesis of evaporite - associated stratiform metalliferous deposits - a sabkaha process. Econ Geol, 1974,69:33～45

3 Hutchinson P W, Fyff W S, Kerrich R. Deep fluid penetrationand oer deposition. Minerals Sei - ence and Engineering, 1980,12 (3): 107 ～120

4 Soloman M, Meinrich C A. Are high - heat producing granites essential to the origin of giant lead -zinc deposits at Mount Isa and McArthur River, Australia. Explor Mining Geology, 1992, (1) :85～91

(地矿部矿床地质研究所芮宗瑶研究员、张洪涛副研究员撰)

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"热液过程热液过程

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亦称“海底热液循环”(submarine hydrothermal circula)。

海水通过岩石裂隙或构造断裂带渗入海底地壳深层，并同地壳岩石发生化学成分交换。下渗的海水被地下岩浆房或未冷却的玄武岩加热后，上升并以海底热泉形式喷出海底。喷出的热液在微量元素组成和大多数金属元素(例如，Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、Hg、Ni和Co等)含量上，与一般海水有很大的差异。

由于环境条件(例如温度、Eh值和pH值等)的突然变化，热液发生沉淀，从而在热液喷口附近形成热液沉积物——多金属软泥或块状金属硫化物。迄今所发现的海底热液活动，主要分布在大洋中脊、弧后扩张型盆地内，以及深大断裂带。例如，大西洋中脊的TAG海区(26－30°N)、Famous海区(36－37°N)、Snakepit海区(23°N)、Romaneche断裂带等；东太平洋海隆的11°N、13°N、21°N热液区、科隆(Galapagos，加拉帕戈斯)扩张中心(86°09′W)、Juan be Fuca断裂带(45－49°N)以及Bauer盆地的转换断层带(10°S，100°W)等；印度洋的Aden海湾和Carlsberg洋脊处(9°N)等；此外，还有马里亚纳海盆、冲绳海槽等弧后盆地和红海中央裂谷等。