科研成果
超慢速扩张西南印度洋中脊硫化物成矿模型
时间：2024年03月27日
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近日，我所陶春辉研究员及团队成员在国际知名地学期刊《Science China Earth Sciences》（IF=6.2）发表题为“Sulfide metallogenic model on the ultraslowspreading Southwest Indian Ridge”的研究论文，该成果被选为本期的封面论文。论文第一单位为自然资源部第二海洋研究所，论文第一作者和通讯作者为陶春辉研究员。
洋中脊多金属硫化物已经成为人类重要的战略资源，科学的成矿模型是对其调查研究和勘探的重要依据。相较快速和慢速扩张洋中脊，超慢速扩张洋中脊在岩浆供给、构造和围岩等方面的特征均存在明显差异，但目前对其热液循环及硫化物成矿模型缺乏系统梳理，制约了其资源勘探评价与研究的有效进程。论文作者在西南印度洋洋中脊针对海底热液活动及其伴生的多金属硫化物的分布规律和形成机制进行了十余年的调查研究，发现了类型多样且分布频率更高的热液活动，并具有形成大型硫化物矿床的潜力，从而建立了局部强热供给-深大断裂控制的硫化物成矿模型。该论文系统总结了超慢速扩张西南印度洋中脊热液活动分布以及典型热液区的构造、热源、热液通道、围岩类型、流体性质和硫化物等特征,根据其成矿地质背景的差异性特点将该洋中脊赋存的热液系统分为局部强岩浆控制型、单向拆离/高角度大偏移距断层控制型以及双向拆离控制型三类,根据岩浆供给率(M值)的大小进一步将其划分为五种类型,从而建立了超慢速扩张西南印度洋中脊的局部强热供给-深大断裂控制硫化物成矿模型（图1）。超慢速扩张西南印度洋中脊扩张速率整体变化不大(14~18mm/a),岩浆供给呈分段不均匀性。通过近20年的调查研究,发现其发育类型多样的热液系统和硫化物。在岩浆供给充足的洋脊段,发育局部强岩浆供给条件下的深部岩浆房(4~9km)。而在岩浆供给贫瘠的洋脊段,发育长期持续活动的深大拆离断层(可达13km), 并沿拆离断层形成成矿带。因而超慢速扩张洋脊具备形成大型多金属硫化物矿床所需的持续热源和稳定热液通道的必要条件。
图1 超慢速扩张西南印度洋脊硫化物成矿模型三维模型图
该研究获得了国家重点研发计划项目(编号: 2022YFE0140200)、国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目(批准号: 42127807)、浙江省重点研发计划 项目(编号: 2021C03016)和大洋协会项目(编号: DY135-S1-1)资助。
论文引用
Tao C, Guo Z, Liang J, Ding T, Yang W, Liao S, Chen M, Zhou F, Chen J, Wang N, Liu X, Zhou J. Sulfide metallogenic model on the ultraslowspreading Southwest Indian Ridge. Science China Earth Sciences, 66.
