陈先沛，现任中国科学院广州地球化学研究所（原地球化学研究所广州分部）研究员。四川三台人，1935年1月生。东北地质学院地勘系毕业后，1956～1966年在中国科学院地质所沉积室工作，1967～1987年在中科院地化所，1987年至今在中国科学院广州地球化学所工作。主要从事沉积学，沉积地球化学和矿床地化研究。曾获全国科技大会成果奖（铀矿，1978），中科院一等奖（铁矿，1980），国家自然科学一等奖（1987，层控矿床，陈先沛为项目负责人之一）。

    地球是一部热机，热量的产生、传输和散失是地球中发生的许多作用的基本动力。据计算，地球热量的输送约有1／4是经由热水的循环而从深部带向地表的。在热动力的影响下，大到地壳板块的扩张和漂移、盆地和山脉的形成，小至元素的迁移和富集，都和流体的作用、流体的演变历史有关。自1979年阿尔文号深海潜水器于东太平洋洋脊水深2600m处直接观察到由洋底的热泉喷口（黑、白烟囱）正在形成块状硫化物丘和与之相伴的自养生物群落以来，迄今已在三大洋的洋脊、大洋岛、岛弧区、边缘海和大陆湖泊中查实有近200处由热水形成的沉积物。热水沉积的研究在世界范围内掀起了一个新的高潮，被认为是60年代初板块构造问世以来的又一个地学领域的重大突破。其意义在于为成矿作用和生命起源、演化提供了天然的实验室；使海洋底部的矿产开发的经济前景更为诱人；对全球环境变化提出了新的观点（如爱尔尼诺现象的热水成因）。

    所谓热水指明显高于当地背景温度的地下水、泉水和海水。属于相对的概念，一般不可能用单一的温度值标定。例如，现代大洋中脊水深2000m左右的海水背景温度为2℃左右，最初调查发现的洋底热水最高温度仅19℃（Edmond，1983）。在海底地形低洼处，如红海Ⅱ号海渊，因海水交换受到限制和热盐水的分层，可以保持较为稳定的40～80℃的热水池。在热水烟囱喷水口处，洋底热水可达到百度以上（已测得最高温度达450℃）的高温。

    热水沉积指在湖海盆地中，由热水介质所控制或引发的沉积作用，包括热水系统在沉积盆地基底沉积物（岩）中的交代、充填的热动力作用。近10年来，热水沉积作用的研究不仅在地质和地球化学领域形成了一个令人印象深刻的热潮，而且引起了其他领域的专家，如海洋学家、气象学家和工业家们的极大关注。

    近10年来，陈先沛和他的同事们在对古代热水沉积作用的研究方面取得了一系列的重要成果。主要包括以下几个方面：

    陈先沛等（1984～1987年）承担我国层控矿床地球化学项目，在研究广西中部来宾—武宣—象州地区多金属—重晶石矿床时发现，热水的交代、充填、热动力作用和沉积作用具有同时性和规律的空间分带特性。并认为这是在统一的热水沉积作用过程中的不同表现形式的典型实例。

    广西中部泥盆系的多金属—重晶石矿床有两种产出形式：脉状重晶石矿床产于下泥盆统，层状的单重晶石矿床产于上泥盆统。按传统的矿床分类，这两种不同成分和产状常被认为是不同的成矿作用的结果。陈先沛等（1987）在详细研究了这些矿床之后，发现层状矿与脉状矿在空间上邻近，前者在上，后者在下。层状矿和脉状矿的物质成分有演化的过渡趋势。从铅锌矿脉到铅锌—重晶石脉，到单重晶石脉和单重晶石矿层，铅锌和锶的含量依次减低，钡的含量逐渐增高。矿脉的延伸深度不同，铅锌硫化物矿脉可延伸200m以上，单重晶石脉延伸50米就趋于尖灭。用多种方法测定成矿温度，铅锌重晶石矿脉高达220℃，层状重晶石矿为140℃。层状矿和脉状矿的重晶石的硫同位素（δ34S‰）为25～29，与全球晚泥盆世海水碳酸盐的硫同位素值（平均值为25）相当。据此陈先沛等提出广西中部的多金属重晶石矿床为典型的产于沉积岩中的热水沉积矿床。其形成过程是：循环流动的热水系统对盆地底板以交代和充填方式产生脉状矿，矿脉的物质成分和延伸深度受温度和含氧水平控制；流入沉积盆地中的热水和海水作用后以沉积方式堆积。两种不同性质和产状的矿床，实际上是统一的热水成矿作用的不同表现形式。用丰富的研究资料论证如此典型的古代热水沉积矿床的实例在国内可能是仅有的，在国外也不多见。所提出的成矿模式（见图1）有一定的指导意义。

　　本文标题：陈先沛与热水沉积作用
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