中太平洋北部锰结核的地球化学

本文测定了中太平北部锰结核及其伴生沉积物Fe,Mn,Cu,Co,Ni,Pb和Zn等金属的含量,分析了各元素之间以及它们与沉积环境之间的相互关系.发现锰结核中Cu,Ni和Zn富集于Mn相,Co平Pb富集于Fe相.同相各元素之间有很好的正相关,不同相各元素之间有一定的负相关.Fe相元素可能主要来源于海水的缓慢沉积,Mn相元素可能来源于间隙水.     

Cu、Co、Ni、Ti和Mg在成岩型铁锰结核中的地球化学特征

选择了东太平洋赤道附近的系列成岩型铁锰结核(壳)样品,根据其中的矿物相的种类,利用化学上的相分析手段——选择性提取实验,借助晶体化学和矿物学手段对过渡金属元素Cu、Co、Ni、Ti和碱土金属元素Mg在成岩型铁锰结核中的地球化学特征进行了研究。结果显示,元素Cu、Co、Ni、Ti和Mg等元素在成岩型铁锰结核中的富集受这些元素在海水中的存在状态和结核中组成矿物这两方面因素的制约。成岩型结核中10-水锰矿结构的稳定性并不完全是由于其充分吸收了Cu、Co、Ni等过渡金属元素,碱土金属Mg对于10-水锰矿结构的稳定性起到了重要作用。     

南海铁锰结核(壳)的元素地球化学研究

本文利用南海11个铁锰结核(壳)样品的化学分析资料,研究了铁锰结核(壳)中Fe,Mn,Cu,Co,Ni,Pb,Zn,Cr,K,Na,Ca,Mg,Si,P,Al,Ti,Sr,Ba及∑REE的元素地球化学特征。结果表明:(1)铁锰结核(壳)以高Fe,∑REE,低Mn,Cu,Co,Ni等元素为主要特征;(2)铁锰结核(壳)中Fe,Mn间无明显相关,而Fe与∑REE,∑Ce,∑Y呈弱的正相关,Mn与∑REE,∑Ce,∑Y呈明显的正相关,结壳中Fe,Mn与Si,Al,Cu Co Ni呈负相关;(3)结核(壳)中Mn/Fe与Cu/Ni,Ce/La呈负相关,Mn/Fe主要受Mn控制;(4)结核(壳)中Fe,∑REE等元素主要来自南海陆源中酸性岩类的风化、淋滤和沉积。     

南海北部铁锰结核成因及元素的赋存状态

为了解南海北部不同海域铁锰结核中常微量、稀土元素的赋存特点及其富集机制,采用化学淋滤法提取南海北部上陆坡、下陆坡、深海盆3个区域铁锰结核的碳酸盐相、铁锰氧化相、残渣相组分,测定了常微量元素、稀土元素含量,揭示了不同相的元素赋存状态及其意义。Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)判别图表明,上陆坡铁锰结核属于与冷泉流体相关的水成成因类型;下陆坡区和深海盆的铁锰结核形成环境相似,属于典型的水成成因类型。结核中K、Ca、Na、Mg、Sr主要富集在碳酸盐相,Fe、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb主要赋存在铁锰氧化物相,Al、Ti和Mo主要出现在残渣相。常微量元素赋存状态变化受多种因素影响,钙质生物生产力的强弱和钙质生物碎屑的稀释作用是影响铁锰结核中碳酸盐相态元素变化的重要原因。铁锰结核的稀土元素主要富集在铁锰氧化物相,其次在碳酸盐相,而在残渣相的相对含量极少。不同海区铁锰结核稀土元素进入碳酸盐相的成因和机制基本相似,下陆坡和深海盆铁锰结核残渣相稀土元素配分模式相似,而与上陆坡铁锰结核的明显不同,残渣物质的来源、结核生长环境的氧化还原状态差异是主要影响因素。研究成果可为深入研究铁锰结核的元素迁移与转化、成矿作用与成矿物质来源及其相关的沉积环境、资源潜力评价等提供重要的基础资料。     

中太平洋北部沉积物中微量元素的地球化学

本文报道了中太平洋北部沉积物中微量元素(Li,Rb,Sr,Cr,Cu,Zn,Pb和V)的含量,并讨论了它们之间以及元素分别与沉积物类型和沉积环境之间的关系。研究结果表明,大多数微量元素的含量受沉积物类型、沉积物粒径大小、水深和pH等因素制约。另外,微量元素的含景与微锰结核丰度密切相关。元素Sr与Ca和CaCO_3的含量成正相关,而且与其它元素成负相关。     

锰结核形态的地球化学特征

本文根据1983年锰结核调查航次中所取得的结核样品资料,探讨了各种形态锰结核中Mn、Fe、Cu、Co、Ni等金属含量,认为锰结核表面特征对于其金属含量的影响较之锰结核形状差别的影响更加重要,粗糙型结核或结核的粗糙面中Mn、Cu、Ni含量较高,而光滑型结核或结核的光滑面中Co、Fe较富。此外,还探讨了金属成分和矿物成分的联系。     

海底铁锰结核和结壳物质组成特征及其形成控制因素

比较研究了铁锰结核和结壳矿物及其元素组成。结核的锰矿物主要有δ-MnO2、钡镁锰矿和钠水锰矿，结壳则主要是δ-MnO2。相对结核，磷灰石含量在结壳中明显增加。矿物组成的变化造成了结核和结壳元素组成的差异。最明显的是Co和稀土元素含量在结壳中显著升高，Mn、Ni和Cu等降低。这与其形成环境及所经受的海底地球化学作用性质的强度不同有关。     

南海东北陆坡区铁锰结核的特征和成因

对取自南海东北陆坡区的铁锰结核成分进行了X射线衍射，中子活化和电子探针研究，结核的组成矿物有δMnO2、针铁矿，水针铁矿，石英，斜长石，角闪石，钾长石，伊利石和白云母等。铁锰成分变化较大:Fe为7．1％－16．0％；Mn为5．8％－7．7％。Cu,Co,Ni,Pb含量低，分别为0．04％－0．06％、0．11％－0．15％、0．02％－0．03％和0．05％－0．07％，Mn/Fe比值为0．7。铁锰结核从内壳层向外壳层含铁量逐渐增加，Cu,Ni含量波动降低，反映在其形成过程中受到沉积环境波动，陆源碎屑物供给增加和Mn,Cu,Ni,Co元素来量变化的影响，具有典型边缘海水沉积成因铁锰结核的特征。     

太平洋北部铁锰结核中重金属元素的分布、来源及其与沉积环境的关系

通过对太平洋北部26个站位结核中重金属元素的分析结果与相对应的上覆水、间隙水、沉积物及生物资料的对比研究表明:结核中重金属元素的分布可明显的分为三组:Cu, Zn, Ni为Mn组(第一组),Pb, Co为Fe组(第二组),Cr为第三组;不同组元素的来源明显的不同,但随着结核所处的沉积环境以及生物作用的强度不同,同组元素的来源又有差异,这可能导致形成的结核类型不同。从而本文提出,太平洋结核的形成,并不是单一的沉积机制或生物机制,而是包括上述机制在内的生物地球化学机制。     

海南岛小海潟湖沉积物的地球化学特征

小海潟湖沉积物的大部分元素含量与花岗岩类的元素含量接近,沉积物的Ni,B,Sr的含量和Sr/Ba比值显示出陆源沉积物的特点。V,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,Pb之间的相关系数为0.83—0.98,这些元素共同与有机质富集于沉积物的粉砂、粘土粒级之中。从潟湖边缘到中心,Cr/V,Cr/Ni,Cr/Cu比值从大变小,Ni/Co比值从小变大的规律变化可以指示物质从潟湖边缘迁移至潟湖中心。     

东南太平洋秘鲁海盆DEA区浅层埋藏型铁锰结核的矿物学和地球化学特征及成因类型

本文通过对秘鲁海盆DEA区浅层埋藏型铁锰结核开展地球化学和矿物学研究,探讨了埋藏型大洋锰结核的有用组分的富集、清扫机制及成因类型。该区铁锰结核致密层和疏松层互层具有明显的多孔树状微结构,结核主要由10?锰矿相、7?锰矿相(水钠锰矿)和δ-MnO₂(水羟锰矿)等锰相矿物组成,成分上具有高Mn、低Fe和中等Ni+Cu、Mo(分别为44.79%、0.55%、0.46%、0.05%)的亚氧化成岩型特征和低的Co、Ti、Zn和REY元素(REY_SN均小于1)含量。铁锰结核中低含量的Mo和大部分的Ni与Mn氧化物清扫有关,其中Mo与Mn相关系数R=0.65,高Mn/Fe(>300)中Ni含量同样很高(0.34%),其他元素如Cu、Ti和REY均与Fe的羟基氧化物及铝硅酸盐相关性较高(R>0.8)。铁锰结核Fe、Ni+Cu、Mo、REY元素含量和Mn/Fe比值在分层上呈现规律性变化,致密层的Ce_SN负异常和疏松层的Ce_SN正异常进一步表明,铁锰结核的生长过程经历亚氧化-氧化成岩作用的环境条件变化,该变...     

三亚近岸海域表层沉积物微量元素地球化学特征

为了解三亚近岸海域沉积物地球化学特征,测定了331个站位的表层沉积物23种微量元素含量;利用多元统计法进行相关性及R型因子分析,探讨研究区元素的来源、分布特征及其控制因素。微量元素含量测定结果表明,Sr、Ba、Zr、Rb元素平均值比其他元素高;Be、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Sb、Pb、U、Zr、Ba、Sc、V、Ga等15种元素含量与海南岛水系沉积物、表层土壤、深层土壤接近,推测沉积物主要来自海南岛。各元素在研究区的空间分布比较复杂,在中部和东部,以Li为代表的15种微量元素随离岸距离增加含量增大;Cd、Sb、Zr、Ba、Rb、Sr、As、Hg的分布特征与其他微量元素相比差异明显。Li等15种元素来源与分布主要受陆源黏土矿物吸附作用控制,Sr主要受海洋生源沉积作用的控制,Zr主要受重矿物的控制,Ba和Rb主要受研究区地质背景控制,而Cd和As的来源与分布则与人类活动有关。     

南沙海槽南部海区表层沉积物重金属元素含量及其影响因素

南沙海槽南部海区表层沉积物重金属元素表现为亲陆性,丰度为:Ba>Sr>Zn>Ni>Zr>Pb>Cr>Cu>Co,浓集程度为Ba>Sr>Cr>Zr>Pb>Zn>Co>Ni>Cu,元素Cu-Zn,Cu-Ni,Cu-Ba及Ba-Zn呈明显正相关,Cu,Ni,Ba,Zn,Cr与水深变化关系较为密切。元素与CaCO3含量、氧化物含量、粒度组成的相关系数表明:（1）Pb,Co,Zr,既存在于陆源碎屑矿物晶格中,又以吸附状态被黏土吸附,还受碳酸盐沉积影响。（2）Sr,主要受生物碳酸盐沉积作用影响。（3）Cu,Zn,Ni,Cr,Ba,主要受黏土的吸附作用及铁锰氧化物的影响。     

南海中部沉积物的元素地球化学特征

本文通过对南海中部112个沉积物样品中的22种元素地球化学的研究,认为:(1)主要元素Si(包括自生硅)、Al、Ca、Mg、Fe、Mn、Ti、Na、K等,基本上受沉积物类型的控制,陆坡碳酸盐和深海粘土两大类型的沉积物,其矿物组分的差异和相对数量决定了各主要元素的分布;(2)以陆源碎屑成因为主的深海粘土类较有利于微量元素的富集,但微量元素含量与典型大洋沉积物相比,表现出地区差异性。文中通过对各微量元素的相关性、赋存状态以及共生组合分析,提出Ni、Cu、Zn、Co、Pb等重金属元素部分通过铁锰胶体粒吸附,部分通过粘土矿物吸附而富集;B、Ti、Zr、Cr、V主要为粘土吸附;Sr与Ca同属生物成因聚集;Ba除与生物作用有关外,尚与Cu、Pb、Ag共生并与海底火山活动密切相关;(3)有机碳和氮含量除与生物量有关外,它们与沉积物粒度和氧化还原环境的关系不明显。     

辽宁省双台子河口潮滩表层沉积物微量元素地球化学特征

对双台子河口潮滩上所采集沉积物样品的微量元素含量进行了测试分析,研究其空间分布特征、元素相关性以及元素组合特征,探索了微量元素在河口潮滩上的迁移富集规律及其控制因素。结果表明:潮滩沉积物中Cu、Pb、Zn元素富集,V元素流失;除Ti、Ba、Sr、Zr外,其余11种元素均表现为高潮滩比中低潮滩含量高;R型因子分析识别出3个微量元素组合,分别是Mn、Rb、Co、Cu等为代表的亲铁亲铜的元素组合,Sr、Ba等与含钾矿物有关的元素组合和Nb、Y等与细粒黏土有关的元素组合。     

南海西北缘多金属结核地球化学及其与大洋结核的对比

多金属结核化学成分组成的差异能够反映其赋存环境的差异与变化,也能够指示结核的成因.利用ICP-MS方法分析了分布于南海西北陆缘、太平洋、印度洋等不同区域的多金属结核样品的地球化学组成,并对其特征进行了对比.研究数据显示,南海西北陆缘多金属结核富Fe、Si、REE,而Mn、Co、Cu、Ni含量低于大洋结核,轻稀土元素(LREE)更为富集.依据结核TMn/TFe的比值特征以及w(Mn)-w(Fe)-w(Cu Ni)三组特征显示,南海结核和太平洋海山结核符合水成成因,太平洋海盆结核属成岩成因,印度洋结核具有成岩和水成双重成因.与太平洋、印度洋等大洋型结核不同,南海结核元素组成中,标识陆源物质来源的Fe、Si、REE、Al等元素含量丰富,具有典型的边缘海特征,反映了南海结核成长发育的过程中,边缘海独特的沉积条件和多变的古海洋环境因素对其产生了重要的影响.     

太平洋铁锰结核与富Co结壳的矿物地球化学比较研究

本文对采自东太平洋CC区的2块不同类型的铁锰结核及中太平洋麦哲伦海山的1块富Co结壳,采用XRD和ICP-MS(AES)等分析研究方法,进行了矿物地球化学的比较研究。结果表明:铁锰结核主要由水羟锰矿及钡镁锰矿组成,富Co结壳主要以水羟锰矿为主。与2块铁锰结核相比,富Co结壳总体上Cu、Al、Na含量较低而Co含量较高;两块不同类型的结核相比较,水成型铁锰结核的P、Ti含量较高,而成岩型铁锰结核的Cu、Ni含量较高。3块样品的稀土元素含量均较高,为(521.8~1 424.15)×10-6。REE分布型式总体呈平缓型,(La/Yb)N为0.72~1.01,并具程度不同的Ce、Eu正异常。经估算,富Co结壳的生长速率为1.92~4.24mm/Ma,水成型铁锰结核的生长速率为1.31~14.29 mm/Ma,成岩型铁锰结核的生长速率为11.24~76.32mm/Ma。并根据铁锰结核的化学成分变化推测了其生长环境的变化。     

南海西北陆缘多金属结核地球化学及其与大洋结核的对比

多金属结核化学成分组成的差异能够反映其赋存环境的差异与变化，也能够指示结核的成因。利用ICP—MS方法分析了分布于南海西北陆缘、太平洋、印度洋等不同区域的多金属结核样品的地球化学组成，并对其特征进行了对比。研究数据显示，南海西北陆缘多金属结核富Fe、Si、REE，而Mn、Co、Cu、Ni含量低于大洋结核，轻稀土元素（LREE）更为富集。依据结核TMn／TFe的比值特征以及w（Mn）-w（Fe）-w（Cu＋Ni）三组特征显示，南海结核和太平洋海山结核符合水成成因，太平洋海盆结核属成岩成因，印度洋结核具有成岩和水成双重成因。与太平洋、印度洋等大洋型结核不同，南海结核元素组成中，标识陆源物质来源的Fe、Si、REE、Al等元素含量丰富，具有典型的边缘海特征，反映了南海结核成长发育的过程中，边缘海独特的沉积条件和多变的古海洋环境因素对其产生了重要的影响。     

珠江口表层沉积物中微量元素地球化学

采用多元统计方法分析了珠江口八大口门海域表层沉积物中13种微量元素的含量、相关性、空间分布规律和来源,探讨了元素空间分布的影响因素,并与珠江和南海北部浅海及其他区域沉积物微量元素含量进行了对比。珠江口表层沉积物中Sr、Zn、Zr和Ba的含量平均值都超过了100μg/g;Cd和Hg的含量平均值都在1μg/g以下;其他元素含量平均值则在21.5至82.3μg/g之间。元素Co、Ga和Zr,Ba、Pb和Ga,Cu和Ni以及Cr和Ni之间存在较为明显的相关性。因子分析表明陆域岩石的风化剥蚀、人为排放和海洋生物是珠江口微量元素的主要物质来源。除Sr之外的所有被研究的微量元素的含量在空间上总体都呈现出近岸高、离岸低和某些口门区低值的特征,物质来源和沉积环境是影响微量元素空间分布的主要因素。研究区除Zr和Sr之外的微量元素,平均含量都高于上游的珠江沉积物和下游的南海北部浅海沉积物,Pb、As、Cd和Zn含量超过了全球页岩平均值。     

过渡金属元素Cu、Co、Ni在铁锰结核(壳)中富集的控制因素

在不同生成环境下生成的铁锰结核(壳)吸收不同的过渡金属元素。在成岩作用形成的铁锰结核中,Cu、Ni主要以锰相形式存在,而Co则以铁相的形式存在;在水成作用形成的铁锰结核(壳)中Cu、Co、Ni均以锰相的形式存在。这些过渡金属元素在成岩作用形成的结核中的存在与铁锰结核(壳)中锰矿物和铁的氧化物、氢氧化物的晶体化学特征密切相关,而在水成作用形成的铁锰结核(壳)中的富集与锰矿物和铁的氧化物、氢氧化物的晶体化。学特征关系不大。同时铁锰结核(壳)中锰矿物和铁的氧化物、氢氧化物又严格地受结核(壳)的生成环境的制约,因此,过渡金属元素Cu、Co、Ni在铁锰结核(壳)中的富集在一定程度上受结核(壳)生成环境的控制。