超慢速扩张西南印度洋中脊硫化物成矿模型
摘要
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、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. 本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. 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. 已调查区探测到的热液活动区数量是传统扩张速率-岩浆通量模型预测的2~3倍, 具有良好的硫化物资源前景. 洋中脊热液循环系统的类型、循环深度、热液活动沿轴发育频率以及硫化物成矿规模可能是岩浆供给和构造活动均衡贡献的结果. 通常认为扩张速率控制着热源、岩浆供给和构造过程. 对于超慢速扩张西南印度洋中脊, 本文认为局部强热供给和深大断裂构造是其热液循环和硫化物成矿更直接的控制因素. 局部强热供给-深大断裂控制的硫化物成矿模型有望为超慢速扩张西南印度洋中脊多金属硫化物的勘探与成矿研究提供指示.