容矿岩石及矿石的元素地球化学

在海底热液系统中，由于热液沉积物沉积速率快，没有足够的时间与海水互相作用，故其中钴、镍含量低。相反，海底热卤水池中相对富含铁、锰，故热液沉积物中铁锰含量较高。各种不同相的含铁建造就是在海底热液系统中形成的富铁沉积物。根据这种情况，Bonatti等（1972）制定了 Fe-Mn-（Cu+Co+Ni）×10三角图，并在图中确定了水成沉积物与热液沉积物的分布区（图4-13）。从图4-13可见，水成沉积物与热液沉积物明显分为两个区，前者相对富含 Cu+Co+Ni，后者相对富含 Fe和 Mn。对于现代海底热液成矿系统，红海和东太平洋洋脊的热液沉积物分布区几乎重叠，并基本上落在 Bonatti 确定的热液沉积物分布区，偏离水成沉积物分布区。切别克其菱铁矿床的2件样品（图4-13 中1、2 号点）落在热液沉积物分布区，并且位于富铁端员。卡拉玛铁铜矿床的 2 件样品（图 4-13中3、4号点）落在了红海地热系统热水沉积物分布区内，亦相对富铁贫锰。研究区内 4件样品中，既有块状菱铁矿矿石，又有铁白云石-镁菱铁矿岩。显然，不论是岩石还是矿石，铁都处于2价状态，它们都是在较还原条件下形成的。这可能是这4件样品都相对富铁贫锰的原因。

Marching（1982）研究表明，深海沉积物中大部分磷呈生物成因的骨骸残余物产出，并伴有钇和稀土元素的富集。磷在碱性溶液中溶解度极低，因此在成岩过程中该元素会进一步富集。在海底热液沉积物中，钇和磷之间没有相关关系。如图 4-14 所示，深海沉积物或成岩型含金属沉积物中，P₂O₅与 Y的含量呈较好的正相关关系，并且钇的含量相对较高。相反，在海底热液沉积物中，钇的含量相对较低，而磷的含量可以高达 2%以上。因此，用 P₂O₅-Y图解，可以较好地区别热液沉积物和深海沉积物。从图 4-14 可以看出，研究区4件样品含钇均较低，1件样品含磷较高，钇与磷之间没有明显的相关关系。从分布上来看，有1件样品落在热液沉积物分布区，另外3件样品均落在该区的左下侧，远离深海沉积物及成岩型含金属沉积物分布区，靠近镜铁山铁铜矿床矿石样品分布区。薛春纪等（1997）研究证明，镜铁山铁铜矿床属海底喷流沉积型矿床，其矿石是海底热液沉积成因。

上述可见，在 Fe-Mn-（Cu+Co+Ni）×10 及 P₂O₅-Y图解上，研究区内4 件样品均位于热液沉积物分布区内或其附近，远离水成沉积物及成岩型含金属沉积物分布区。这表明，卡拉玛矿床容矿铁白云石-镁菱铁矿岩及切列克其矿床菱铁矿矿石均属海底热液沉积成因。

图4-13 不同沉积物的 Fe-Mn-（Cu+Co+Ni）×10三角图

图4-14 不同沉积物的 P₂O₅-Y图解