海底喷流

热水喷流沉积矿床热水喷流成矿作用是近代成矿理论研究的重大发展，该类矿床地史上分布广泛、规模大，形成了大量的大型和超大型矿床，具重要的工业价值，热水喷流成矿作用已经成为当前矿床学、地球化学研究的热点课题之一。

20世纪50年代以前，有些学者曾经提出过与热水喷流沉积成矿作用有关的看法，甚至提出过海底喷气-沉积（exhalative sedimentary）成矿的假说，这已经很接近目前流行的海底热水喷流沉积成矿理论了。

由于受当时的技术条件和人们对成矿作用认识的限制，虽然引起了一定的反响，但并未得到普遍的认可。

随着20世纪60年代初，在红海AtlantisⅡ海渊中发现热卤水和多金属软泥，揭开了现代海底热水活动与金属硫化物沉积成矿研究的序幕，海底热水喷流沉积成矿作用的研究也开始得到普遍重视。

随后，Rider（1973）把海底喷气-沉积成矿由假说上升到理论，引起了世界大多数相关学者的共鸣。

之后的1976年和1979年，相继在东太平洋Galapagos扩张中心和EPR21°N 的大洋中脊分别发现了低温海底热水喷流活动和正在形成硫化物矿床的黑烟囱——高温洋底热水喷流系统。

这些发现使喷流成矿作用的研究达到新的高潮，并依此为基础开始更加深入地研究古老的块状硫化物矿床的形成机制，使喷流成矿理论和块状硫化物成矿作用研究取得了长足的进展。

1986年的第七届国际矿床成因会议的召开是一个重要的标志，当时M.J.Russell 正式将这类矿床称为SEDEX (sedimentary exhalative deposit)型矿床。

我国学者对这类矿床的研究也非常重视。

涂光炽等（1988）为喷流沉积矿床给出了详细的定义：“热水沉积矿床（即喷流沉积矿床）是指在水温70~350℃或更高的热水介质（海水、湖水、热泉水等）中形成的，主体以沉积方式形成于水-岩石界面之上水体中之层状、似层状矿体，但也包括此界面之下可能存在的以充填和交代形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体，两者可共生或分别出现”。

自史奈德洪于本世纪早期将喷流(Exhalation)概念引入到矿床学起，这一概念已突破了“火山气体从海底上冒(喷气或射气)的范畴，至今它包括喷射到海底的任何形式的流体，既有气体，又有热液流体，乃至固体微粒，而且喷流既可与火山岩浆活动有关，也可无关。

由于世界上大型的贱金属块状硫化物矿床和部分铁锰氧化物矿床、重晶石矿床、金矿床及锡矿床等都与海底喷流沉积作用有关，因而得到了地质学界的极大关注和研究。

1992年在日本京都召开的29届国际地质大会视喷流沉积成矿作用为矿床地质学的前沿课题[1] 。

我国矿床学界对此极为关注和重视，发表了大量的论文。

然而在研究喷流沉积矿床成因时，这类矿床形成的一些关键因素，关注的很不够。

下面将这些关键因素及有关问题提出来供参考。

1 陆源沉积速率——制约海底喷流沉积矿床形成和保存的关键因素近来的研究表明，海底喷流现象是非常普遍的，然而只有极少数地段才见有工业意义的矿床产出。

其控制因素首推陆源沉积速率(Terrigenous Sedimentary Rate)。

一方面，如果陆源沉积速率过大，陆源沉积物势必冲淡(Dilution)喷流热液物质，而不能形成工业矿床；另一方面，如果陆源沉积速率很小，已形成的矿床由于不能及时掩埋而被洋流冲走或由于洋底风化作用而剥蚀殆尽，而且沉积盖层的阻隔作用又会延长热液循环单元的寿命。

因此，只有合适的陆源沉积速率才会导致喷流沉积矿床的形成和保存下来。

M．Jebrak和M．Gauthler提出用等浓度线来研究这一问题[2]。

他们研究了加拿大魁北克省阿帕拉契亚山脉中奥陶世Champagne喷流沉积矿床和红海大西洋I号海渊喷流矿床后指出，陆源沉积输入量／热液输入量之比值可作为找矿勘探的指示标志。

该方法主要采用两条等化学的浓度线，一条代表碎屑物质的输入量，另一条则代表热液物质的输入量．碎屑物质输入量可由地层柱中cr、Rb、Sc、Cs和Tb的含量及其比值来确定，而热液物质输入量则由地层柱中成矿元素的含量及其比值来确定。

中国稀土分布概况中国的稀土资源主要分布在内蒙、江西、广东、广西、四川、山东等地。

自1927年丁道衡教授发现白云鄂博铁矿，1934年何作霖教授发现白云鄂博铁矿中含有稀土元素矿物以来，中国地质科学工作者不断探索和总结中国地质构造演化、发展的特点，运用和创立新的成矿理论，在全国范围内发现并探明了一批重要稀土矿床。

20世纪50年代初期发现并探明超大型白云鄂博铁铌稀土矿床，20世纪60年代中期发现江西、广东等地的风化淋积型（离子吸附型）稀土矿床，20世纪70年代初期发现山东微山稀土矿床，20世纪80年代中期发现四川凉山"牦牛坪式"大型稀土矿床等。

这些发现和地质勘探成果为中国稀土工业的发展提供了最可靠的资源保证，同时还总结出中国稀土资源具有成矿条件好、分布面广、矿床成因类型多、资源潜力大、有价元素含量高、综合利用价值大等最基本的特点。

截止目前为止，地质工作者已在全国三分之二以上的省（区）发现上千处矿床、矿点和矿化产地，除内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外，山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现，但是资源量要比矿化集中富集区少得多。

全国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区，形成北、南、东、西的分布格局，并具有北轻南重的分布特点。

中国稀土资源的时代分布，主要集中在中晚元古代以后的地质历史时期，太古代时期很少有稀土元素富集成矿，这与活动的中国大陆板块演化发展历史有关。

中晚元古代时期华北地区北缘西段形成了巨型的白云鄂博铁铌稀土矿床；早古生代（寒武系）形成了贵州织金等地的大型稀土磷块岩矿床；晚古生代有花岗岩型和碱性岩型稀土矿床形成；中生代花岗岩型和碱性岩型稀土矿床广布于中国南方；新生代（喜山期）有碱性花岗岩和英碱岩稀土矿床的形成；第四纪有中国南方风化淋积型稀土矿床的形成。

中国稀土矿床成矿时代之多、分布时限之长是世界上其他国家所没有的。

海底火山喷发的原理是什么一、海底火山的形成
1. 海底火山多分布在构造板块边界,如环太平洋火山带。

2. 这里的地壳比较薄弱,岩浆较容易上升,形成火山带。

3. 洋脊中热物质上涌,不断将海底板块推离,造成裂谷。

4. 岩浆通过裂谷上升,积聚于海底,形成海底火山。

二、海底火山喷发的原因
1. 构造运动使岩浆聚集压力增大,直至超过海水压力。

2. 气体和水蒸汽的膨胀也会增大岩浆上涌的压力。

3. 当压力超过海水压力禁锢时,岩浆会喷出火山口。

4. 还与板块运动相关的应力和断层活动有关。

三、海底火山喷发的过程
1. 岩浆受压通常先从侧向火山口渗出。

2. 随着压力增大,岩浆柱会逐渐上升。

3. 当REACH海床时,岩浆暴发而出,形成喷发。

4. 持续喷发会形成高达数百米的火山山体。

四、海底火山喷发的特点
1. 喷发岩浆遇冷水快速凝固,形成枕状熔岩。

2. 大量CO2、H2O等气体突然释放,升华成水团。

3. 喷发碎屑在水中形成沉积物,堆积增高海床。

4. 可能出现火山碎屑流,对海洋生物造成灭绝事件。

五、海底火山的主要危害
1. 喷发造成海啸,对周边地区产生巨大灾害。

2. 大量火山气体可能导致局部海洋酸化。

3. 水下热液活动破坏海底生态环境。

4. 岩浆流封锁海洋生物栖息地。

水流浪涌的产生是多种因素共同作用的结果。

首先，风力是水流浪涌形成的主要因素。

当风吹过水面时，会在水面产生摩擦力和压力差，从而形成波浪。

风力越大，波浪就越高。

其次，海水温度和盐度也是影响水密度的重要因素，从而影响海面波浪的形成。

如果存在温度和盐度的差异，就会改变水密度，进而影响波浪的形成。

另外，海底地形也是水流浪涌产生的重要原因。

海底地形的不规则性会导致海浪的折射、反射和干涉，从而影响海面波浪的形状和大小。

特别是当地形与波浪配合时，可能会产生被称为“异常涌浪”的巨浪。

除此之外，潮汐也是影响海面波浪的因素之一。

当潮汐变化时，海水的水平面高度会发生变化，从而影响波浪的形成。

地震和海啸对海面波浪的影响也十分显著。

地震会导致海底地形发生变化，从而引起海浪；海啸则是由海底地震或其他自然灾害引起的大规模海浪。

这些因素的组合和相互作用可以产生复杂的海面波动，从而影响海洋生态和人类活动。

总之，水流浪涌的形成是一个复杂的过程，受到多种因素的影响，包括风力、温度、盐度、海底地形、潮汐、地震和海啸等。

深海热液喷口的发现与研究刚刚过去的2021年5月，一组研究团队发表在《自然》上的研究成果引来了全球关注：他们在南大洋深海发现的一处热液喷口群体，让世界再次注目到了深海科学的前沿。

热液喷口不仅联通着大洋海底下的千姿百态的生态系统，而且也对人类生活与生产具有极其重要的意义，因此深海热液喷口的发现与研究具有重要的科学意义和人类应用价值。

本文就着眼于深海热液喷口的发现与研究，展开一番细致的探究。

一、深海热液喷口的发现热液喷口指的是热水从海底喷出的口子，通常分布在海底火山口附近，每年有成千上万个热液喷口在海底喷发，这是因为水与地球内部的岩浆接触后，在极高的压力和温度条件下，发生化学反应产生的。

深海热液喷口是在大洋中发现的、自然界独特而极为神秘的生态群落，它们在自生自灭、富含硫磺、色彩缤纷的环境中，孕育出了庞大的生命群落。

深海热液喷口首次被发现还是源于20世纪70年代。

当时，科学家们刚刚开始使用摄影机、有线遥控器、潜水艇等现代科技设备，展开对深海生物的探寻。

在使用摄影仪器向深海底拍照的过程中，他们偶然地发现了出现在照相机镜头上的一些奇特的生物群落。

之后，科学家们开始使用记录成像仪、听觉设备等先进工具，深入研究这些生态群落，慢慢揭开了深海热液喷口的神秘面纱。

目前，深海热液喷口的发现已经遍及全球，涉及的深度也从最开始的1500米以下，发展到现在8000米左右的极深海域。

除了南大洋、北大西洋这些相对发现较早的研究区域外，科学家们也在近年来开始逐渐将研究重心转到了印度洋、太平洋等新发现的深海热液喷口聚集区域。

二、深海热液喷口的研究历程深海热液喷口为科学界的研究者们开启了一扇全新的物种形成与生态系统形成的大门，它的发现和研究功不可没。

深海热液喷口的研究历程大概包括以下几个方面：1.深海热液喷口生态群落的发现深海热液喷口生态群落由很多生物组成，有的在根部近侧寄生，有的在接触到热液流的边缘，有的随热液流涌出。

研究者们发现了一些新物种，其中包括以前外科医生所未曾进入过的环节动物抄动物纲，以及在太平洋盆地底部发现的深海细菌。