海底噴流成礦作用研究現(xiàn)狀及展望①

趙　靜　梁金龍　韓　波

成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川成都 610059

綜述

海底噴流成礦作用研究現(xiàn)狀及展望①

趙靜*梁金龍韓波

成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川成都 610059

提要海底噴流活動(dòng)和海底噴流礦床是目前地球科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的不斷探索，已在全世界范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了眾多的噴流活動(dòng)點(diǎn)和海底噴流礦床。系統(tǒng)總結(jié)現(xiàn)代海底噴流活動(dòng)、古代海底噴流活動(dòng)以及海底噴流礦床的地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征對(duì)指導(dǎo)該類型礦床的找礦和研究工作具有重要意義。

海底噴流研究現(xiàn)狀海底噴流礦床

海底噴流活動(dòng)和海底噴流礦床的研究是近年來(lái)地球科學(xué)領(lǐng)域最重要的課題之一。通過(guò)近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)的深海探測(cè)器活動(dòng)、深海鉆探計(jì)劃（DSOP，1968--1983）、大洋鉆探計(jì)劃（ODP，1985--2003）和綜合大洋鉆探計(jì)劃（IODP，2003--2013）的不斷開(kāi)展，人們對(duì)現(xiàn)代海底正在進(jìn)行的噴流活動(dòng)有了越來(lái)越多的認(rèn)識(shí)，并以現(xiàn)代海底噴流活動(dòng)為參照，開(kāi)展了對(duì)古代海底噴流和噴流沉積礦床的研究。

1　現(xiàn)代海底噴流活動(dòng)

海底噴流活動(dòng)屬于熱水活動(dòng)的一種特殊類型，它的發(fā)現(xiàn)始于1948年，瑞典科學(xué)家率先在紅海海底發(fā)現(xiàn)了水溫和鹽度異常，由此拉開(kāi)了人類探索海底噴流活動(dòng)的序幕【1】。隨后的1963～1966年間，美、德相繼證實(shí)了紅海海底熱鹵水和多金屬軟泥沉積的存在，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了金屬礦化分帶現(xiàn)象【2】。1971～1974年，美國(guó)和法國(guó)在大西洋洋中脊地區(qū)（Mid-Atlantic Ridge，簡(jiǎn)稱MAR）發(fā)現(xiàn)了與海底噴流相關(guān)的富Fe、Mn的沉積物丘隆，在此之后又在北緯 26°處觀察到了明顯的水溫異常和較純的金屬氧化物沉積【3】。1977年，Weiss等首次在太平洋Galapagos地區(qū)發(fā)現(xiàn)了海底噴流活動(dòng)和熱液微生物【4】。兩年之后，科學(xué)家們?cè)谔窖笱舐≈苯佑^察到了正在活動(dòng)的海底噴流現(xiàn)象——海底“黑煙囪”，其頂部熱液溫度可以達(dá)到350℃，附近還存在著大量生物群落【5～8】。自此以后的半個(gè)多世紀(jì)中，俄羅斯、日本、加拿大等諸多國(guó)家先后加入到了對(duì)海底噴流活動(dòng)的探尋和研究中，迄今為止在世界范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了超過(guò) 200處的現(xiàn)代海底噴流活動(dòng)【9】，包括富硫熱液噴溢形成的“黑煙囪”和富BaSO4、SiO2清澈熱液噴溢而成的“白煙囪”【1】，以及海底噴流金屬沉積。近年來(lái)，類似的噴流活動(dòng)點(diǎn)仍在不斷發(fā)現(xiàn)中。這就說(shuō)明海底噴流作用絕非個(gè)別現(xiàn)象，而是一種較為普遍的海底熱水活動(dòng)。這種海底熱液活動(dòng)不僅在現(xiàn)代洋底仍在持續(xù)進(jìn)行，而且在地質(zhì)歷史時(shí)期也極有可能曾大規(guī)模發(fā)生過(guò)【3】?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的這些噴流活動(dòng)點(diǎn)多集中在于紅海、大西洋中脊、東太平洋隆起、西南印度洋中脊、西太平洋消減帶等五大區(qū)域【10】。研究表明，現(xiàn)代海底噴流活動(dòng)與板塊運(yùn)動(dòng)的關(guān)系極其密切，其主要發(fā)生在板塊構(gòu)造的邊界、洋脊擴(kuò)張中心、弧后擴(kuò)張中心以及板內(nèi)火山活動(dòng)中心，是巖石圈物質(zhì)排放和能量轉(zhuǎn)換的重要途徑【11，12】。這些海底噴流活動(dòng)點(diǎn)（區(qū)）是人類研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的天然“望遠(yuǎn)鏡”，更是探索古代海底噴流活動(dòng)和噴流成礦作用最佳的“實(shí)驗(yàn)室”。

國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)于海底噴流的探索和研究已有60余年的歷史。研究發(fā)現(xiàn)，海底噴流活動(dòng)多發(fā)育于板塊拉張區(qū)域，多數(shù)受到斷層控制，有著較高的地?zé)嶂岛望}度值；海底噴流活動(dòng)具有明顯的階段性、突發(fā)性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn)；流體起源具有多樣性，但基本都受到了海水組成成分的影響；熱液流體的運(yùn)移是地球內(nèi)部能量傳遞的基本方式，海底熱液循環(huán)散失的熱量占地球總散熱量的 20%；熱液噴口附近的極端環(huán)境中發(fā)現(xiàn)有大量生物存在，這些生物以噴出的硫化物為食物，通過(guò)自身的作用將其轉(zhuǎn)化為生命所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，稱為化能自養(yǎng)生物【1，6，10，13～15】。盡管如此，受當(dāng)前研究方法和技術(shù)手段的制約，成礦物質(zhì)的來(lái)源、熱水流體在地殼中的循環(huán)、海底噴流對(duì)海洋環(huán)境的影響、以及海底噴流與生命的起源的關(guān)系（生命是否起源于“海底黑煙囪”？）等諸多問(wèn)題都尚未得到有效的解決。以熱水流體在地殼中的循環(huán)為例，海洋地質(zhì)學(xué)家提出了單徑對(duì)流循環(huán)和雙擴(kuò)散對(duì)流兩種循環(huán)模式（圖1），前者認(rèn)為熱液對(duì)流通道可以依據(jù)物理化學(xué)性質(zhì)被細(xì)分為下滲區(qū)、高溫反應(yīng)區(qū)和上升區(qū)三個(gè)區(qū)間，下滲的冷海水到達(dá)地球內(nèi)部，在高溫反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷水-巖反應(yīng)，最后經(jīng)上升區(qū)排泄至海底；后者則認(rèn)為海底熱液系統(tǒng)由兩個(gè)垂向上相互分離的對(duì)流循環(huán)胞組成，上部為溫度較低的海水循環(huán)胞，下部為高溫、高鹽度和高密度的熱鹵水層，在巖漿作用和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響下，海水注入熱鹵水中導(dǎo)致熱鹵水上升形成熱水流體，最終噴出地表【10，16，17】。這兩種循環(huán)模式各有千秋，都不能很好地解釋其中存在的諸多問(wèn)題。

圖1　海底熱液循環(huán)模式（據(jù)付偉等，2005修改）Fig.1 The cyclic model of hydrothermal fluid（after ref.【10】）

現(xiàn)代海底正在進(jìn)行的噴流活動(dòng)是古海底噴流的縮影，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代海底噴流的探索和研究不僅能幫助我們認(rèn)識(shí)地球內(nèi)部的組成和結(jié)構(gòu)，還能進(jìn)一步加深我們對(duì)海底噴流成礦過(guò)程認(rèn)識(shí)和了解。

2　古海底噴流成礦作用

海底噴流作用在文獻(xiàn)中被稱為 exhalation，該詞源自于拉丁語(yǔ)“exhalati”，取蒸發(fā)、流出之意【18】。這個(gè)概念最早是由德國(guó)著名礦床學(xué)家Schneiderhohm于1925年將其引入礦床學(xué)中的，并提出了“礦化流體海底上升噴氣”理論【19】。 自此以后，海底噴流作用才正式進(jìn)入人類的視野。海底噴流成礦理論的提出是對(duì)長(zhǎng)期統(tǒng)治地學(xué)界的巖漿熱液成礦說(shuō)的巨大挑戰(zhàn)，它否定了“巖漿基本上是礦床中全部金屬的來(lái)源”的假設(shè)，認(rèn)為巖漿噴溢到洋盆中時(shí)必然伴隨著大規(guī)模的熱水活動(dòng)【20】，這已經(jīng)被隨后進(jìn)行的多次海洋地質(zhì)調(diào)查活動(dòng)所證實(shí)。

由于海底噴流成礦作用被研究的歷史不長(zhǎng)，許多文獻(xiàn)中對(duì)此類礦床都曾冠以不同的名稱，包括噴氣礦床、噴流礦床、噴氣-沉積礦床等。Sangster（1985）認(rèn)為噴到海底的流體絕非氣體，一定是液體【19；21】。目前，礦床學(xué)家認(rèn)為海底噴流成礦作用泛指不同成因的（含礦）熱水流體在噴溢出海底的過(guò)程中，在噴流口以下的熱液通道中通過(guò)充填、交代作用，在噴流口以上的海底則通過(guò)與冷海水之間的廣泛相互作用，使熱水中攜帶的有用物質(zhì)沉淀富集形成礦床的過(guò)程【19】。這個(gè)概念包含了兩個(gè)方面的內(nèi)容，即在噴流口之上發(fā)生的以混合和沉積為主的成礦作用以及在噴流口之下所發(fā)生的以充填和交代為主的成礦作用，這兩種截然不同的成礦作用既可以單獨(dú)存在，也可以同時(shí)出現(xiàn)。由海底噴流成礦作用使熱水溶液中的礦質(zhì)富集、沉淀形成的礦床被稱之為海底噴流礦床（sedimentary exhalative deposit，簡(jiǎn)寫為Sedex）【19】。但有學(xué)者對(duì)此提出了異議，他們認(rèn)為一些所謂的Sedex礦床應(yīng)該稱之為CD礦床（clastic-dominated deposit，碎屑巖主導(dǎo)型礦床），因?yàn)檫@部分傳統(tǒng)意義上的Sedex礦床缺乏明確的噴流沉積的證據(jù)，特別是缺乏同生、甚至是早期成巖作用的證據(jù)，同時(shí)一些礦床中所具有的同沉積組構(gòu)被認(rèn)為是海洋基底下發(fā)生的交代作用的產(chǎn)物【22，23】。

3　海底噴流礦床的基本特征

世界范圍內(nèi)典型的海底噴流礦床包括澳大利亞 Bischof錫礦床、日本黑礦礦床、我國(guó)華南寒武紀(jì)Ni-M0-PGE多金屬硫化物礦床【24】等。概括起來(lái)，海底噴流礦床在構(gòu)造環(huán)境、礦體特征、巖礦石組構(gòu)、地球化學(xué)等多個(gè)方面有著不同于其它類型礦床的獨(dú)特特征。

3.1大地構(gòu)造特征

國(guó)內(nèi)外研究表明，海底噴流礦床多分布于拉張伸展的構(gòu)造環(huán)境中，與地殼受熱—拉張—變薄的裂谷化過(guò)程有關(guān)，具體表現(xiàn)為受裂谷帶控制的克拉通內(nèi)部及邊緣的沉積盆地【1，20，25～31】。如我國(guó)南秦嶺晚古生代的噴流礦床發(fā)生于Ⅲ級(jí)或更低級(jí)的盆地之中【32】。這種裂谷環(huán)境不僅有利于沉積作用的廣泛發(fā)育，繼而形成厚度驚人的沉積柱；同時(shí)，裂谷環(huán)境還有利于流體的滲透循環(huán)，使其能夠較充分地萃取地層中的金屬元素，形成含礦流體；此外，裂谷地區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁，通常具有較高的地溫梯度值，這樣便可以為流體的運(yùn)移提供足夠的熱源【1，3】。這種裂谷環(huán)境中同生斷裂發(fā)育【33～38】，同生斷裂的存在不但為流體的運(yùn)移提供了通道，更重要的是它往往作為一種地球化學(xué)障而成為礦質(zhì)沉淀、聚集的場(chǎng)所。

3.2礦體特征

海底噴流礦床的礦體在空間上存在兩種不同的形態(tài)特征：一種是呈層狀、似層狀、與圍巖整合產(chǎn)出的礦體，它們一般有著穩(wěn)定的地層層位，延伸較遠(yuǎn)，礦體和圍巖無(wú)明顯區(qū)別，通常只能依靠對(duì)其化學(xué)成分的測(cè)定才能區(qū)分，這說(shuō)明了噴流口之上的化學(xué)沉積過(guò)程對(duì)層狀、似層狀礦體的形成起著非常重要的作用【35，37，39】；第二種則是呈透鏡狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出的礦體，礦床中還可能發(fā)育有大量方解石脈和石英脈體，這類礦體多見(jiàn)于噴流口之下的流體通道中和同沉積斷裂中，是成礦流體與圍巖發(fā)生充填和交代作用的結(jié)果【3，37】。

3.3巖礦石組構(gòu)特征

海底噴流型礦床巖礦石的構(gòu)造以塊狀、紋層狀、條帶狀、角礫狀、球粒狀、軟變形、網(wǎng)脈狀等構(gòu)造為主，少數(shù)具韻律層、軟沉積滑動(dòng)變形構(gòu)造、微孔構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、噴氣構(gòu)造、淬火構(gòu)造和通道構(gòu)造【8，11，20，31，33，40～42】。一般情況下，靠近噴流口或噴流口附近，由于沉積物的快速堆積和持續(xù)的噴流、爆發(fā)過(guò)程，巖石具有典型的塊狀、角礫狀和軟變形構(gòu)造；在稍遠(yuǎn)離噴流口的地區(qū)，溫度降低，加之富硫氣體的存在而使得生物聚集，因而可以形成具生物成因的球粒狀構(gòu)造；在距離噴流口更遠(yuǎn)的地區(qū)，其環(huán)境更接近于正常的海相沉積環(huán)境，因此多形成紋層狀、條帶狀構(gòu)造【20，27，43】。另外，對(duì)于某些礦床還存在著一些特殊的構(gòu)造類型，如在大興安嶺克什克藤旗黃崗錫-鐵礦床中出現(xiàn)的變膠狀膠球構(gòu)造和徽縣洛壩鉛鋅礦床發(fā)育的淬火構(gòu)造都被認(rèn)為是噴流熱液上升遇冷海水而溫度驟降的結(jié)果【28，31】。

3.4地球化學(xué)特征下面以最具代表性的海底噴流沉積產(chǎn)物硅質(zhì)巖為例，分別介紹其化學(xué)組成特征、稀土元素特征、同位素組成特征。

3.4.1化學(xué)組成特征海底噴流成因的硅質(zhì)巖化學(xué)成分上以 SiO2為主，其余氧化物的含量均很低【11，19，44，45】。與克拉克值相比，硅質(zhì)巖以富集Au、Hg、As、U、Pb、Zn、Ag、Ba、Sb、Cu為特征【11，19，32，46～48】，部分礦床還相對(duì)富集Mo、Mn、B、Ce、W、Cd、Ni等元素【47～50】。硅質(zhì)巖中的Fe、Mn、Al含量值投在Fe-Mn-Al三角圖上后均落于熱水沉積區(qū)。同時(shí)，元素在時(shí)空上的分布上呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，一般來(lái)說(shuō)，噴口區(qū)富Cu，稍遠(yuǎn)富Au；在一次噴流旋回中開(kāi)始富集Cu，后期則富Au、U【33】。研究表明，Hg、As、U、Ag、Ba、Sb、B主要來(lái)自于被海底熱水系統(tǒng)淋濾的基底巖石，并且，Ba、Ti、B還可以作為反映海底噴流作用的特征指示元素【28，51】。

3.4.2稀土元素特征海底噴流成因硅質(zhì)巖的稀土總量低，HREE相對(duì)富集，Ce和Eu均有一定程度的虧損【27，39，45，52～54】。其與海水稀土組成相似，經(jīng)北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化后稀土配分模式近水平或向左傾【44，55】。但需要指出的是，典型海底噴流型礦床的近源硫化物礦石往往具有Eu正異常的特征【28，56～58】。

3.4.3同位素組成特征硫同位素研究表明，巖礦石中的硫主要來(lái)源于海水硫酸鹽的還原【43，59，60】，硅同位素組成則為典型的熱水沉積成因【20，27，43】，碳、氧同位素組成表明流體中的二氧化碳來(lái)源于海相碳酸鹽巖的溶解作用【37】。礦石中鉛同位素具有混合鉛的特征，代表了成礦物質(zhì)具有多來(lái)源性【61，62】。

3.5生物成礦作用

與正常海水相比，海底噴口及其附近屬于高溫、高壓、酸性和強(qiáng)還原性的極端生命環(huán)境【15】。在這樣一種與地球形成初期極其相似的環(huán)境中仍然發(fā)現(xiàn)有超過(guò)300種生物生存【10】。這些生物以化能自養(yǎng)型微生物為主，它們依靠海底噴流出的熱液硫化物為食物，并從硫化物氧化的過(guò)程中獲得能量以維持自身的生命活動(dòng)【15】。由于數(shù)量眾多的生物體的存在，不僅改變了原始的海底環(huán)境，同時(shí)還對(duì)成礦過(guò)程產(chǎn)生了巨大的影響。生物對(duì)成礦的影響主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①生物的生命活動(dòng)可以影響熱液中的某些物理化學(xué)過(guò)程，如pH值等，從而造成流體中某些礦質(zhì)的遷移、富集和沉淀【15，63，64】；②某些微生物會(huì)選擇性地富集金屬元素，其死亡后遺體堆積而形成特殊的礦化【10】；③生物死亡后，遺體被分解而產(chǎn)生大量的有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)的存在不僅制約了金屬元素的遷移和富集，同時(shí)還能形成獨(dú)特的地球化學(xué)障（還原障、H2S障等），影響金屬的沉淀就位【40，65，66】。

現(xiàn)在越來(lái)越多的研究證明，生物遺體分解所產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)對(duì)海底噴流成礦起著至關(guān)重要的作用。由于海底噴流活動(dòng)造成海水的分層效應(yīng)，深部海水容易形成還原環(huán)境，極有利于微生物的活動(dòng)和有機(jī)質(zhì)的堆積【67】。這些有機(jī)質(zhì)能吸附大量的金屬元素，如Au【47，68】，或與金屬元素結(jié)合形成絡(luò)陰離子【69～72】，在海水環(huán)境中能長(zhǎng)期穩(wěn)定的存在和遷移，當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生改變后能釋放金屬并富集形成礦化。這些都被含礦巖層中發(fā)現(xiàn)大量生物化石和有機(jī)組分所證實(shí)【26，27，37，67，73～75】。同時(shí)，有機(jī)質(zhì)的存在能大大提高礦物顆粒的溶解速度，成倍甚至數(shù)十倍地增強(qiáng)成礦金屬元素的溶解能力，特別是有機(jī)酸提供的 H+能更有助于金屬的溶解【65】。

3.6成因探討

現(xiàn)在一般認(rèn)為海水、大氣降水、沉積物被壓實(shí)而釋放出的孔隙水等可以沿海底裂隙下滲，在地溫梯度、巖漿活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱力驅(qū)動(dòng)下對(duì)流循環(huán)上升，并在此過(guò)程中萃取周圍巖層中的金屬元素【3】。最終由于物理化學(xué)條件（溫度、壓力、氧逸度、pH值等）的變化，在噴流口之下的通道內(nèi)發(fā)生礦質(zhì)沉淀或是噴出海底與海水混合而在噴流口之上的海底沉淀，形成海底噴流礦床（圖2）。但目前仍有很多學(xué)者對(duì)這種成礦模式持反對(duì)態(tài)度，他們提出了其它不同的成因模式，包括浮力驅(qū)動(dòng)的自由對(duì)流模型（即熱液是在浮力的作用下遷移）【76，77】、與海底火山活動(dòng)密切相關(guān)的火山成因模型（即間歇性火山活動(dòng)不僅為海底熱液系統(tǒng)的循環(huán)提供了足夠的熱量，同時(shí)還為成礦提供了必要的成礦物質(zhì)）【58，78】、預(yù)富集--后期熱液成礦模型（即海底噴流作用只是形成了礦床的礦源層或部分礦體，后期的熱液流體萃取了礦源層中的有用物質(zhì)，并在合適的構(gòu)造部位成礦）【75，79】、熱液混合模型（即海水滲透和淋濾巖石，并與某種熱液流體混合后噴射至海底成礦的）【38，80】等。另外，Luo 和Gao（1999）研究發(fā)現(xiàn)Sedex礦床與卡林型金礦床（Carlin-type deposit）有著成因上的聯(lián)系，原因在于Sedex礦床分布于卡林型金礦床的附近，兩者的成礦環(huán)境和圍巖的形成時(shí)間大致相同等【81】。

4　存在的問(wèn)題

人類對(duì)海底噴流以及海底噴流礦床的研究盡管現(xiàn)在已經(jīng)取得了諸多令人矚目的成果，但由于受研究手段和技術(shù)方法的制約，仍有許多不解之謎困惑著科學(xué)家們：①成礦年代的確定和成礦期次的劃分是成礦規(guī)律研究的主要內(nèi)容之一，成礦時(shí)代的研究對(duì)認(rèn)識(shí)礦床特征、解釋成礦過(guò)程以及指導(dǎo)找礦工作都具有極其重要的價(jià)值和意義【82～84】，但由于海底噴流礦床中的主要的巖石類型為沉積巖類，缺乏合適的定年礦物，因而長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于海底噴流礦床如何定年的問(wèn)題一直沒(méi)有得到有效的解決，極大地妨礙了對(duì)海底噴流礦床時(shí)空分布規(guī)律的研究。②研究表明，海底噴流活動(dòng)的內(nèi)在動(dòng)力學(xué)機(jī)制遠(yuǎn)比人們所認(rèn)識(shí)的還要復(fù)雜，并且由海底噴流活動(dòng)造成的海洋環(huán)境效應(yīng)和生物效應(yīng)也難以估量【10】，特別是海底噴流活動(dòng)對(duì)海水成分、海水循環(huán)以及對(duì)海洋生物活動(dòng)所產(chǎn)生的影響等問(wèn)題并未解決。加之近年來(lái)逐漸興起的沉積盆地動(dòng)力學(xué)與盆地流體成礦理論使得海底噴流活動(dòng)和海底噴流礦床變得更加撲朔迷離。因而探討礦床形成的動(dòng)力學(xué)背景及其對(duì)環(huán)境、生物活動(dòng)所造成的影響應(yīng)該成為未來(lái)海底噴流領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。③研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代海底黑煙囪周圍的環(huán)境條件與生命起源初期的早期地球環(huán)境相一致，如兩者均為高溫、高壓、缺氧、低pH值的還原性環(huán)境等，且地球歷史早期頻繁發(fā)生的天體撞擊和強(qiáng)烈的輻射使得地下環(huán)境成為了早期生命的搖籃，同時(shí)海底黑煙囪系統(tǒng)并不依賴于光合作用而存在，因而即便是在極端條件下，部分生物也能夠幸存下來(lái)【15】。在此基礎(chǔ)上，與海底黑煙囪有關(guān)的生命的起源問(wèn)題（生命是否起源于“海底黑煙囪”？）應(yīng)該逐漸引起人們的重視和關(guān)注。與此同時(shí)，我國(guó)科學(xué)家對(duì)沖繩海槽中部的熱液活動(dòng)區(qū)進(jìn)行科學(xué)鉆探研究后發(fā)現(xiàn)該區(qū)并不存在活躍的深部生物圈，僅在一個(gè)站位培養(yǎng)出了微生物群落【85】，因此海底生物活動(dòng)是否具有普遍性的問(wèn)題仍值得商榷。除此之外，需要指出的是，目前我國(guó)地質(zhì)工作者對(duì)古代海底噴流作用的研究多局限于單一礦床，并未從全局的角度對(duì)海底噴流作用和海底噴流礦床做系統(tǒng)的研究，也未建立起完善的海底噴流理論，因此如何建立系統(tǒng)的成礦理論必須是研究者們需要認(rèn)真思考和解決的一個(gè)重要問(wèn)題。我國(guó)雖然擁有廣闊的海域面積，但海底噴流活動(dòng)的研究起步晚，發(fā)展慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上西方國(guó)家的研究水平，因此在海洋研究方面我們必須加強(qiáng)國(guó)際合作，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同進(jìn)步，共同發(fā)展。

圖2　海底噴流成礦模式圖（據(jù)隗合明，1987修改）Fig.2 The Metallogenic model of submarine exhalation（after ref.【3】）

5　展望

海洋是世界上最廣闊的沉積場(chǎng)所，也是地球環(huán)境中最重要的反應(yīng)器。海底噴流活動(dòng)作為這個(gè)巨大反應(yīng)器中最關(guān)鍵的一環(huán)，承擔(dān)著在地殼淺部和深部進(jìn)行物質(zhì)、能量交換的重任。目前，人類雖然能夠利用多種探測(cè)器對(duì)某些海底噴流活動(dòng)區(qū)進(jìn)行探索和研究，也取得了大量地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等方面的第一手資料，這些成果在一定程度上促進(jìn)了人類對(duì)海底噴流活動(dòng)的認(rèn)識(shí)和了解，但不可否認(rèn)的是圍繞海底噴流有關(guān)的諸多問(wèn)題還難以解決，當(dāng)前的研究成果也多局限于單一礦點(diǎn)（床），缺乏全局性的、系統(tǒng)性的研究。因此，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代海底噴流活動(dòng)的研究，建立完善的、系統(tǒng)的成礦理論，不僅可以幫助我們?cè)鰪?qiáng)對(duì)海洋這個(gè)世界上最廣闊的沉積場(chǎng)所的成礦作用的認(rèn)識(shí)，更重要的是現(xiàn)代海底噴流活動(dòng)只是古代海底噴流的一個(gè)縮影，它就像是一把鑰匙，能幫助我們打開(kāi)認(rèn)識(shí)古代海底噴流作用和海底噴流礦床的大門。同時(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)古代海底噴流作用和海底噴流礦床的綜合研究是未來(lái)地球科學(xué)領(lǐng)域的最重要課題之一，具有極其重要的科學(xué)研究意義。相信隨著地球科學(xué)和海洋探測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類必將揭開(kāi)海底噴流活動(dòng)的神秘面紗，海底噴流成礦作用也必將被人類所熟知。

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Abstract

The research on submarine exhalation and Sedex deposits have received the widespread attention during more than half a century. A lot of submarine exhalation and Sedex deposits have been found all over the world. This paper summarizes the geological and geochemical characteristics of submarine exhalation and Sedex deposits， which will play an important role in prospecting and researching in the future.

A REVIEW AND PROSPECT OF RESEARCH ON SEDIMENTARY EXHALATIVE DEPOSITS

Zhao JingLiang JinlongHan Bo
College of Earth Science，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，Sichuan， China

submarine exhalation，research status，Sedex deposit

P736

A

1006-5296（2015）04-0236-09

①［資助項(xiàng)目］： 中國(guó)地調(diào)局地調(diào)科研項(xiàng)目《西南地區(qū)主要成礦帶銅鐵金多金屬找礦模式與勘探技術(shù)方法綜合研究》（項(xiàng)目編號(hào)：12120113095500）

* 第一作者簡(jiǎn)介：趙靜（1991～），女，在讀碩士研究生，主要從事礦床地球化學(xué)研究

2015-09-01；改回日期：2015-09-10