对于现代热泉成矿作用的研究是认识矿床成因的重要途径，对于海底黑烟囱等正在发生的成矿作用的发现与研究，极大地推动了现代矿床学的研究。但是，现代成矿作用不只是局限在大洋环境或大陆裂谷环境，在大陆陆地上也有，如一些活火山分布区硫磺、贱金属和某些贵金属的富集。在中国西南部的腾冲火山岩区，也存在正在进行的热水成矿作用，金已经在两河金矿区聚集到中型规模，但品位普遍在1g/t以下。最近，在四川西部也发现了热泉活动区存在金的矿化（王登红等，2003）。鉴于热泉活动的广泛性及其成矿作用的独特性，对于热泉沉积物及其蚀变围岩地球化学特征的研究，对于在无火山活动地区开拓找矿思路具有现实意义。
（一）地质特征
热水沉积物在大洋和大陆环境均可出现，其地球化学特征已经积累了很多研究资料，并且被运用于对古代（尤其是中生代以前）硅质岩等类似沉积物沉积环境的判别。本文研究的热水沉积物分布在四川西部义敦-理塘新生代陆内构造活动带，在空间分布上明显受到现代活动构造的控制。其中，位于巴塘县义敦热坑地区的热泉分布在中-新生代格聂-绒依措花岗岩岩基的西北边缘，并受到NW和NE向两组断裂构造的控制，热泉出露点多分布于两组断裂的交叉部位；位于理塘热水塘的热泉出露在理塘蛇绿混杂岩分布区，受到NNW向断裂带的控制，热泉沿断裂带呈串珠状分布。热坑地区的热泉由于分布在玛曲河（金沙江支流）的两岸，缺乏稳定的堆积条件而泉华相对不发育，但岸边批盖状、馒头状分布的泉华还是随处可见（图6-19）；出露地层是三叠系曲嘎寺组砂岩，围岩蚀变现象普遍发育但主要是硅化，黄铁矿化不发育，并且可见在断裂中充填有钙硅质沉积物；热泉的温度较高，可见热水爆炸形成的混杂堆积物，多见沸泉、间隙泉、串珠泉等。热水塘地区的热泉出露在比较平坦的高原上，泉华发育，类型多，从硅华到钙华均有；出露地层主要是一套蛇绿混杂岩，其中含放射虫硅质岩；热泉温度较低，但在泉华中常见聚集在一起的黄铁矿团块或星点状的黄铁矿（图6-20）。热水塘地区的泉华沉积物可出现条带状、角砾状、环带状、蜂窝状等构造，在有的空洞中正在沉淀粉末状的黄铁矿，当从泉水中取出时，黄铁矿由于尚未固结而“散失”。热水塘地区泉华的堆积速度尚未实际测定，但当地居民每隔一段时间（如半年）要清理天然形成的水塘（大的热水塘直径约5m），以免水塘被填塞，而从水塘中清理出来的泉华沉积物被用来垒围墙。可见，泉华的沉积速度是很快的。
（二）泉华沉积物的地球化学特征
对采自热坑蚀变围岩样品（RK-1。硅化了的曲嘎寺组砂岩样品，其中包括了宽约1cm的脉状钙硅质充填物）和采自热水塘的泉华沉积物（样品编号RST开头）进行了初步的分析测试，结果列入表6-7。从表6-7中可以看出，热坑的热水充填钙硅质脉（含有未剔除的硅化围岩）含金已达1.89g/t，热水塘的泉华沉积物中也含金，变化于0.067～0.30g/t，表明这两个现代热泉活动区均出现金矿化。
热水沉积物中金与其他元素的相关性分析表明（图6-21），金矿化除了与Mg、K、Na之间存在不太明显的正相关之外，Au与Ca、Fe、Al、Ti、Mn等没有显著的相关性。金与各种微量元素之间的相关性也不是很明显，但可以分为两种不同的情况，当Au含量大于1g/t时，Li、Be、Rb、Cd、Mo明显偏高，分别相当于地壳丰度值的7倍、32倍、1.94倍、4.2倍、5.1倍，同时也明显高于Au含量小于1g/t的样品。Au含量小于1g/t的矿化样品中Li、Rb、Ga、Ge的含量通常与地壳丰度相似或小于地壳丰度，但Be的含量仍高于其地壳丰度，并且与Au之间存在正相关性。因此，Be的地球化学异常可以作为寻找此类金矿的一个标志。其他微量元素，如Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Cr、Nb、Ta等一般与地壳丰度相似，没有明显的富集甚至还低于地壳丰度值。
图6-19 四川巴塘县热坑热泉及其沉积物
Fig.6-19 Hotspring and its sediments from the Rekeng hotspring area，Batang，Sichuan
左图为玛曲河两岸，冒气者为沸泉；右图为硅化围岩
图6-20 四川理塘县热水塘热泉及其沉积物
Fig.6-20 Hotspring and its sediments from the Reshuitang hotspring area，Batang，Sichuan
左图为热水塘的一个正在冒泡的热泉，右图为其中的硅华，充填在空洞中的黄铁矿已散失，褐色者为褐铁矿残迹
另外，泉华中Mn的含量在热水塘明显富集，从（195～6940）×10-6，与Au含量之间相关性总体上不明显，但明显高于地壳丰度；热坑地区样品中的Mn含量只有483×10-6，又明显低于地壳丰度更低于热水塘泉华。这反映了热水塘泉华中的Mn可能来自于附近的蛇绿岩。但是，热水塘泉华中Cu、V、Ni、Co、Cr等元素的含量并未明显富集（其含量在基性火山岩中通常偏高），又表明热水对围岩（蛇绿混杂岩）中不同元素的淋取能力是不同的（可能与温度等其他条件有关）。日本北海道的热泉中发现了很多锰酸盐矿物（Bilinski等，2002），因此，川西热泉中是否存在类似矿物值得深入研究。
表6-7 四川西部热坑和热水塘现代热泉沉积物的化学成分 Table6-7 Compositions of morden sediments from Rekeng and Reshuitang hotspring areas，Western Sichuan
注：国家地质实验测试中心分析测试，分析方法Au为AAS，其他为ICP-AES和ICP-MS。RK-1采自巴塘热坑，其余采自理塘热水塘。地壳丰度和大陆岩石圈丰度分别据黎彤（1976）和黎彤等（1997）。单位除标明者外均为10-6。
图6-21 四川西部热坑、热水塘现代热泉沉积物中Au与其他元素的相关性图解
Fig.6-21 Relationship between Au and other elements in the modern sediment from Rekeng and Reshuitang hotspring areas
（三）与海相热水沉积物的概略对比
图6-22 川西热泉沉积物的(Ni+Co+Cu)-Fe-Mn图解
（据Rona，1978；1988）
Fig.6-22 (Ni+Co+Cu)-Fe-Mn diagram of the morden sediments from hotspring
图6-23 川西热泉沉积物的Al-Fe-Mn图解
（据Adachi等，1986）
Fig.6-23 Al-Fe-Mn diagram of the morden sediments from hotspring
对于现代海相热水沉积物的研究已经积累了很多资料，尤其是对硅质岩类沉积物的地球化学特征常常被用以判断古代（尤其是中生代以前）类似沉积物或沉积岩形成的构造环境（Rice等，2002），并以此作为判断相关矿床的成因。Rona和Adachi等人根据这些特点设计了许多地球化学图解，可用以判断热水沉积岩的成因和环境。四川西部地区的现代热泉沉积物在这些图解中也落在热泉沉积或热水硅质岩区（图6-21，图6-22，图6-23），表明这些图解是可用的，但出现新的情况，如部分样品Al含量偏高，在Al-Fe-Mn图解中落在生物硅质岩区。落在生物硅质岩区的样品，既有Au含量大于1g/t者，也有小于0.1g/t者。显然，本文所研究的热泉沉积物主要是化学沉积的，与海相生物作用的硅质岩在宏观地质环境上明显不同。Al含量的偏高可能是由于热泉形成于大陆陆壳环境，热水从硅铝质陆壳中淋取了较多的Al。但是，也有些图解可能是无效的。如，硅质岩MnO/TiO2比值被用以判断环境（大洋沉积为0.5～3.5，而大陆坡及边缘海小于0.5。Yamamoto，1987），但显然不适用于川西的热泉，因为热水塘地表热水沉积物的w（MnO）/w（TiO2）比值变化于0.5～4.1（表6-6），热坑也达1.25。再比如，在lgTh-lgU图解上，四川西部的样品比较分散，大多数落在正常海相沉积的范围内，显然不合理（图6-24）。因此，在利用地球化学图解时，还需要考虑其地质特征和形成环境。
图6-24 热泉沉积物的lgTh-lgU图解
（据Bostrom，1983）
Fig.6-24 LgTh-lgU diagram of hotspring sediments
RH—红海热水沉积；EH—东太平洋热水沉积；FH—石化的热水沉积；OS—正常海相沉积；MN—海相铁锰结核；AH—铝土矿沉积