1.热水沉积岩
热水沉积岩是地质环境中(包括海相、陆相)与各种(断裂、火山、地热异常)热水活动有关,并以化学沉积方式为主而形成的岩石的总称。热水沉积是指地球内部物质和能量释放到近地表至地表所发生的以沉积为主、包括复杂的结晶、交代、充填等作用及其形成物的总称。
2.热水沉积成矿作用
热水沉积成矿作用的内涵包括三个方面:①沉积于异常地热背景控制下的海底热泉活动造成的温热卤化水体中;②成岩(矿)物质来自盆地巨厚沉积柱及基底一定深处(不排除海底热液活动期间歇期水成沉积的掺和);③沉积作用(包括在海底热液上升通道中的结晶、到达海底对先期沉积物的同生蚀变和沉积三种作用)主要受控于海底同生断裂带上的热水活动。热水成矿作用可以发生在地表形成喷流沉积矿床,可以发生在地下形成热液渗透或爆破充填矿床,也可以形成交代矿床。根据热水沉积作用发生的环境,可以分为陆相热水沉积作用和海相热水沉积作用;以时代上,可分为现代热水沉积成矿作用和古代热水沉积成矿作用。现代热水沉积作用主要发生在洋脊扩张中心、岛弧、弧后扩张中心及板内火山活动中心,它是岩石圈物质和能量排放的重要途径;古代热水沉积岩(矿)主要产于被动大陆边缘盆地中,受同沉积断裂的控制,已发现的热水沉积成矿遍布多种地质环境,裂谷系、大陆边缘、克拉通内部都有分布。
热水沉积岩(物)的概念是20世纪60年代末基于对海底热泉活动系统和现代海底成矿作用直接观察研究提出来的,早期是指热液流体(真溶液或悬浮液)在海底及其附近围岩裂隙中沉淀的化学沉积物或碎屑物。近年来,随热水沉积矿床不断被发现和认识,作为其重要识别标志之一的热水沉积岩(物)不断受到重视,概念也正不断完善。
20世纪70年代末期以来,地质文献中出现较多热水沉积方面的研究论文,所使用的名词繁多。就现代热水沉积物而言,有热水沉积、热液沉积、喷流(气)沉积、热卤水沉积、热(温)泉沉积等。对地史中石化了的热水沉积物,自Ridler(1973)最早使用喷流(气)岩(Exhalite)或热液沉积岩概念以来,有关文献资料也不断涌现,其名词术语也类似现代热水沉积物,名称多样,很不统一。上述热水沉积岩(物)名词的使用虽然侧重点有细微差别,基本含义则是相似的。其中相当部分涉及习惯用语和对外文名词Hydrothermal的理解。70年代北美地质学家已重新明确 Hydrothermal仅指热水(Hot Water),同时也用 Hot Spring或Thermal Spring(热泉)、Hot Water或Thermal Water(热水)来描述热水沉积作用(陈先沛,1992)。可见在热水沉积岩的概念中,重视的是水的热状态,并不强调成因和来源。
20世纪80年代末,我国著名地质、地球化学家涂光炽(1987,1989)综合“热水”、“喷流(气)”沉积矿床等各观点,统称热水沉积矿床。并指出“热水沉积矿床是指在热水介质中(海水、湖水、热泉等,水温在70~350℃或更高)形成的矿床。矿床主体以沉积方式形成于水-岩界面之上的水体中,但也包括此界面之下可能存在的以交代和充填方式形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体,二者可共生或分别出现”。因此,热水沉积岩就其形成机制应包括沉积作用(沉积岩),以及与其伴生的交代-充填作用(蚀变岩),可能还有热水交代卤水池中先期形成的沉积物以及经早期成岩的沉积物而形成的岩石。
热水沉积岩一般与围岩整合产出,常呈层状、似层状及透镜状等。该类岩石可在不同地质时期、不同地质背景下广泛产出,如在大洋中脊、海沟、岛弧、弧后盆地及大陆裂谷等地均有分布,一般产于拉张环境。