研究背景
海底多金属硫化物是最具开采前景的海底矿产资源之一。慢速扩张的大洋中脊是发育多金属硫化物的重要构造环境，大型多金属硫化物矿床通常发育于离轴区域，受拆离断层控制，而在轴部新火山脊上大规模成矿作用的现象与机制目前尚不清晰。2013年中国大洋28航次，我国在西北印度洋卡尔斯伯格脊一处轴部火山脊发现了卧蚕1号热液区，其矿化面积达到了104 m2数量级。卧蚕1号区的发现为开展新火山脊大规模成矿理论研究提供了样本。
研究内容
自然资源部第二海洋研究所，海底科学实验室韩喜球团队利用“蛟龙号”载人深潜器获取的高精度地形数据、高分辨的近底光学调查数据和精准采集的典型样品对3000 m级水深的卧蚕1号热液区开展了精细地质填图，绘制了该区首幅1：4000大比例尺地质图。在此基础上，结合精细采样和硫同位素分析，对该区开展成矿特征和演化机制研究。结果显示，卧蚕1号热液区金属硫化物丘体直径约260
m，高约50 m，与大西洋中脊离轴区的TAG活动硫化物丘体规模相当。卧蚕1号硫化物丘体存在成矿特征空间差异，南部和中部地区以高温富铜硫化物烟囱为特征，北部地区则以中温蜂窝状烟囱和长达200多米的黄铁矿-硬石膏角砾岩和砂质垮塌体为特点。此外，硫同位素的空间差异（δ34S南部= 1.16‰ < δ34S中部 = 2.62‰ < δ34S北部 = 3.62‰）显示，丘体北部和中部相对于丘体南部区域海水贡献比例分别增加了约6% 和 11%。这些现象表明，丰富的海水从卧蚕1号丘体北部下渗，在丘体内与热液流体充分混合，从而促进大量金属元素在丘体内部沉淀。同时，混合程度差异导致丘体中成矿流体条件呈梯度变化，最终导致卧蚕1号区成矿特征空间差异。局地小型断层是该区浅层海水下渗的主控因素。本研究丰富了慢速扩张洋脊轴部火山脊区域的多金属硫化物的成矿理论，同时为海底多金属硫化物勘探提供了参考与启示。
研究信息
研究成果目前在线发表在国际地学期刊《Ore Geology Reviews》，本研究得到了国家重点研发计划项目（2021YFF0501304）、国家自然科学基金（41976076、91951201）、中国大洋矿产资源研究开发协会项目（DY135-S2-1-05）和国家基金委海外访学项目（202106230191）的联合资助
文章信息
Cai, Y.（蔡翌旸）, Han, X.（韩喜球）*, Petersen, S., Wang, Y.（王叶剑）*, Qiu, Z., Yang, M., 2024.
Mineralization of sulfide mound at Wocan-1 hydrothermal field, based on
geological mapping, mineralogy and sulfur isotope studies, Carlsberg Ridge,
Northwest Indian Ocean. Ore Geology Reviews, 171, 106180. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2024.106180
图1 a.卧蚕洋脊区域地质图
b. 卧蚕1号热液区地质填图
