Question

热液来源是成矿的核心问题

Answer 1

热液来源是热液矿床成因的关键。若查明了热液来源在很大程度上就是确定了矿床的成因。如热液来源于岩浆，则矿床属岩浆热液成因；热液由变质作用产生，则矿床为变质热液成因；热液由交代作用形成，则矿床就可确定为交代热液成因。因此，热液的来源问题实质上就是热液矿床的成因问题。

矿质、水和热是构成热液的三要素。热液的来源涉及热液的矿质来源、水的来源和热的来源。热液是热的水溶液，其主体是水；因此，热液的来源主要决定于水的来源。水不仅是热液的主体，而且又是矿质的载体和热的容体。但在20世纪50年代以前，人们通常无法确定热液水的类型或来源，只能根据地质现象进行推断。

热液矿床成因研究的水平在很大程度上决定于热液来源研究的状况，在热液来源方面，缺乏可靠的实际资料，则成因争论就大，反之，争议越少。

关于热来源的认识和研究可分为二个阶段：第一阶段以推断假设为主，时间为20世纪50年代之前。这一阶段，H、O同位素方法还没有在矿床地质研究中使用，无法确定热液水的类型或来源，元素的分析测试水平较低，特别是对微量和超微量元素的分析检出值大多高于它们相应的地壳丰度平均值。因此，无法确定大多数热液成矿元素的来源。第二阶段为热液来源的具体研究阶段，时间自20世纪50年代至今。在这一阶段，同位素分析方法在地质研究中得到广泛应用，元素的分析测试水平大大提高。根据热液水的H、O等同位素资料，可确定许多矿床热液水的类型和来源，根据Pb、S、Sr等同位素研究及稀土元素及微量元素等研究，特别是成矿元素来源的直接测定方法的应用，确定了许多矿床的矿质来源。大量有关热液来源的实际资料和信息的获得，推动了矿床成因研究。由于地质过程的复杂性和许多地质数据的多解性，因此，成因观点也向多方面发展，出现了丰富多彩的成矿理论和成矿模式。但矿床热液来源的不断被确认，导致对同一矿床不同成因认识的渐趋一致或大致接近。

热液矿床可分为两大类：大陆型和海洋型（季克俭等，1989），海洋型热液矿床的热液源基本上已被查明。正如侯增谦等（2003）指出，以火山岩和以沉积岩为容矿岩石的硫化物矿床的现代类比物已在现代海底大量发现，它们通常形成于张裂或裂谷作用阶段，并随着张裂盆地的发育，形成各具特色的硫化物矿床。在100多个热水活动区中，至少有15个金属硫化物矿床与陆上矿床规模相当。已知热水活动区和硫化物矿床主要分布在4种构造环境：大洋中脊、弧后盆地、岛弧和弧前盆地。尽管不同构造环境的热水流体化学、热传输及矿化类型可能存在重要差异，但基本的热水作用过程是类似的，即具有类似的成矿三部曲：①由扩张中心及其附近岩浆热源驱动海水在海底下循环；②加热的海水与渗透性壳岩发生反应（并萃取岩石中的矿质）；③热水在海底排泄成矿。

大陆型热液矿床可分两类：与岩浆岩伴生型和与岩浆岩无明显联系型。与岩浆岩无明显联系的热液矿床的热液源研究资料表明，热液不是岩浆来源，热液水主要为大气降水或含盐的建造水。这类矿床的δ³⁴S值很高，相当一部分矿床为15‰～20‰，这种硫是由海相沉积地层的硫转化而成。

目前争议较大的是与岩浆岩伴生的热液矿床。这类矿床热液水的δD和δ¹⁸O值大多不在δD－δ¹⁸O图上的岩浆水范围内，并普遍具有明显的纬度效应，矿体的围岩中有δ¹⁸O异常，常常以负晕为主，并伴有范围很大的成矿元素负晕等。所有这些地质事实为矿床成因研究提供了新的资料和信息。

Answer 2