第八章 锰结核（壳）资源

(一)南海锰结核(壳)的分布 这次在南海北部陆坡及中西沙地体上进行岩石拖网时,共采集到锰结核(壳)132kg,在较成功的拖网中,几乎每网都获得锰结核(壳),有些是以较厚较大的锰结壳为主,有的采集到较大的锰结核,有的是在采集到的岩样表面有0.5mm左右的锰结皮。联邦德国在南沙地区的SO23和SO27航次中,至少有4个站位取得了锰结核(壳),这是我国首次在南海发现较大量的锰结核(壳)资源。     

南海东北部大陆斜坡铁锰结核的首次发现

继1979年我们在南海东北部33站(117°58＇50″E,21°30＇00″N),水深1450米处发现似铁锰结核后,我们又于1982年在23站(118°00＇4″E,21°31＇07″N),水深1656米的大陆坡发现铁锰结核(含铁29.06％,锰22.27％——电子探针分析)。 关于南海锰结核的报道,在深海盆不断有所发现。六十年代,美国海军海洋局H.W.Dubach提出“…南海整个深水地区所有沉积物中都发现了锰结核或小的结核体,但不     

“向阳红16号”船调查太平洋锰结核

去年七月、国家海洋局所属“向阳红16”号船,在西北太平洋对深海锰结核进行了大面积的调查,并采集了一定数量的锰结核样品。这艘船是从上海港起航在远离我国4,000多海里,水深5,000多米洋区进行调查和取样的。调查活动历时两个月。采集到的锰结核。在我国是最多的一次。此外并获得大量研究资料。调查是由国家海洋局组织。所使用的船及所有设备,仪器均为我国设计制造。     

中太平洋北部第四系硅藻组合及其地质意义

国家海洋局“向阳红16”调查船于1983年5月至7月对中太平洋北部进行了锰结核调查,以期了解太平洋锰结核资源的分布情况及寻找富矿区,取得研究锰结核形成机制和富集规律的第一手资料,同时开展调查区沉积物物源、分布规律、沉积物类型、沉积速率以及沉积物与锰结核的关系的研究.本文系统分析了这次锰结核调查时所采集的表层和柱状样品,除少数几个外,所有样品均见到丰富的硅藻化石,为该区第四系地层的划分及其古气候、古地理研究提供了依据.     

南莱恩群岛和北科克群岛海域的锰结核丰度变化及其控制因素(英文)

太平洋南莱恩群岛和北科克群岛海域广泛分布锰结核。锰结核丰度变化从0.17公斤/米~2到31.2公斤/米~2,其中大于20公斤/米~2、15—10公斤/米~2和10—5公斤/米~2的站位分别为3.4％、13.8％和24％。锰结核大小从1厘米以下到10厘米,但多数直径在2—6厘米之间。锰结核的丰度变化与中结核(2—6厘米)的含量呈正比。结核分布和水深有关,以5000～5400米深度最为富集。在南纬5～9°的南部区多数丰度超过10公斤/米~2。控制南莱恩群岛和北科克群岛海域锰结核丰度变化的主要因素是沉积速率、碳酸盐补偿深度和浊流。     

基于船位监控系统的拖网捕捞努力量提取方法研究

为了基于船位监控系统提取拖网捕捞努力量,通过统计航速获得3个峰值,拖网作业在第2个峰值,即1~2.1 m/s,拖网作业航向差一般在–50°~50°。利用航速、航向差阈值设定,把拖网船状态划分为慢速、作业、航行,然后提取出捕捞作业状态点,1 423艘拖网船共提取到处于捕捞状态的点318 433个,合计拖网捕捞时间15 921 h,利用反距离加权插值法生成捕捞强度分布变化趋势图。捕捞努力量在渔业资源研究中是重要的参考值之一,与传统的捕捞努力量计算方法相比,该方法具有实时、大范围、快速、分辨率高的特点,能够用于辅助渔业资源保护。     

深海锰结核中元素的扩散及深度分布特征的研究

本文用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP—AES)测量了从中太平洋北部海底采集的锰结核样品的元素组成并用铀系测年法测定了它们的生长速率,结果表明,锰结核中元素的深度分布有随深度增加、减少和起伏不定三种特征,这些锰结核内部的元素组成的变化,一般被认为是由于锰结核中元素的扩散和迁移以及锰结核的不均匀性所致。 本文用扩散模型解释了锰结核中元素含量向内增加的分布,据此模型计算,锰结核中Ni、V和Zn的有效扩散系数为10-9cm2/a数量级——小于对放射性核素所报道的数值。     

毛里塔尼亚底拖网作业渔场时空分布研究

毛里塔尼亚位是我国在西非的主要入渔国家之一。把握底拖网作业渔场时空分布及其规律是渔业生产的重要内容。本研究根据2010—2015年上海某渔业公司在毛里塔尼亚海域的底拖网渔船生产统计数据,采用频度分析法和渔场重心法对底拖网作业渔场时空分布进行研究。研究认为,毛里塔尼亚底拖网作业渔场分布在16.90°W~17.70°W、19.70°N~20.80°N海域,主要集中在17.40°W~17.60°W、20.20°N~20.70°N海域。平均网次产量为27~77kg,总体平均网次产量为43.98kg。研究认为,渔场重心呈现出规律的分布,基本上分布在1个经纬度范围内。1~4月份渔场重心主要分布在17.38°W~17.59°W、20.49°N~20.56°N海域;7~8月主要分布在17.21°W~17.33°W、20.26°N~20.48°N海域;9~11月主要分布在17.43°W~17.54°W、20.40°N~20.64°N海域;12月主要分布在17.08°W、20.00°N附近海域。作业渔场时空分布规律的掌握,有助于毛里塔尼亚海洋渔业的合理生产。     

浮游动物连续采集或计数工具的简介

到２０世纪７０年代 ,大尺度的生物地理分布已经比较清楚 ,浮游动物的生态学开始研究物理环境对浮游动物的影响。在较短时间内（１ａ以内） ,环境因子是在中、小尺度（分别为１００～１０００ｍ和１０～１００ｍ）对浮游动物种群（群落）产生影响的。因此研究浮游动物中、小尺度的分布 ,同时观测物理因子成为海洋调查的重要内容之一。国际上通用的浮游动物采集网具为Ｂａｎｇｏ网。在我国的海洋浮游动物调查中 ,使用浮游动物网（浮游动物大型网、中型网）采集浮游动物。用水平拖网和垂直拖网的方式研究浮游动物的生物量和丰度 ,垂直分层拖网…     

南海海盆和陆坡锰结核的特征及地球化学的初步研究

自1979年起,中国科学院南海海洋研究所沉积研究室在南海进行海洋沉积调查以来,多次在南海海盆及陆坡采到锰结核,虽曾作过报道,尚欠系统的分析研究.近几年来,我们对所采集的各种形态的锰结核,分别进行了较系统的显微镜下鉴定,配合扫描电镜观察、电子探针及能谱分析、矿物X射线衍射分析及生长速率的测定,进而对南海海盆及陆坡锰结核的特征、分布规律及形成机制进行分析研究,为进一步普查南海铁锰矿产资源提供资料。     

深海锰结核的放射化学研究

本文采用单柱的阴离子交换技术和α能谱测定法测量了取自中太平洋北部海域的深海锰结核样品中铀、钍同位素的放射性.结果表明,锰结核表层的231Pa和230Th放射性比它们的母体高2-3个数量级,并且由表及里换指数关系衰减.锰结核的生长速率测定为0.8-7.4mm/106a,这与锰结核本身的Fe、Mn含量及下覆沉积物的类型有关.锰结核的翻转时间测定为104-105年数量级.     

中太平洋海盆锰结核之初步研究

国家海洋局于1986年在中太平洋海盆东北部(美国夏威夷群岛西南)进行了深海锰结核资源调查,整个测区面积约6×102km2,获得一定数量锰结核.本文仅从不同形态类型锰结核中选出若干个样品作如下分析:油浸反光显微镜、X光射线衍射、红外光谱、电子探针、中子活化及常规化学分析等.重点了解深海锰结核的主要矿物相分布特点及与Fe、Mn、Cu、Co、Ni之关系,为圈定锰结核富集区和深入研究锰结核的生成机制打下基础.     

拖网及深海摄像站位位置与水深的初步校正

对在海山富钴结壳调查中拖网取样和深海摄像调查的站位位置和水深的校正方法进行了研究,对其钢缆角度(θ角)等关键参数的选取以及水深校正可靠性的评估进行了分析和讨论,同时还利用MM3海山站位的数据进行了拖网和摄像站位的位置和水深校正,并对其可靠性进行了评估.结果表明:对于拖网站位,对应I至Ⅲ级海况,钢缆θ角分别被确定为15°、20°和25°时,其站位位置和水深校正误差最小,个别存在着较大误差的站位,需通过虚拟水深的验证进行手动校正,以保证校正后数据的可信性;对于摄像站位,当钢缆θ角被确定为25°左右时,虚拟水深和实际校正水深间在±50 m的允许误差范围(此为多波束的允许误差)内时,测站的站位位置和水深校正的效果较好,有超过50%的摄像测站的校正水深在误差允许的范围内.可见该校正方法具有较高的可信度,可基本满足富钴结壳的资源量评估和矿床圈定工作的需要.     

世界海底矿产资源的开发

海底矿产资源种类繁多,主要有石油、天然气、煤、铁、硫、锡等矿物和岩盐。钾盐、砂、砾石、重砂矿、锰结核、磷钙石、海绿石及金属软泥等矿物资源的开采利用发展很不平衡。就其产值而论,现代海洋经济开发中,石油和天然气始终占第一位,在产值构成中,其所占比例高达90％以上。其次是煤,约占3.5％,再次则是沙、砾石和重砂矿等共占2％左右。     

铁锰结核中锰矿物的相变研究

铁锰结核由于其潜在的经济价值，近年来研究的程度日益提高．至今为止，虽然有许多学者对其矿物组分进行了测试分析（如Easton1986；Boldton等，1988；Meanceau1992），但铁锰结核中锰矿物相类型、化学成分、晶体结构等均未研究清楚．本项研究分析了在海洋环境下形成的初始锰矿物相和铁锰结核矿物的相变及其成因解释，以期为了解铁锰结核的形成和矿物相的变化提供更进一步的参考资料．研究的天然铁锰结核样品是《海洋四号）｝HY4－861、871、881H个航次从太平洋中部7”N－12”N，176”E一178”E采集的．根据结核的形态和产出特征，将其…     

台湾海峡南部海域浮游植物的研究

中国科学院南海海洋研究所调查船“实验”号,於1979年6—7月,在台湾海峡南部海域设有七个测站,进行浮游植物采集(图1)。本航次所采用的网具为国际20号筛绢制成的浮游生物采集网,口径37公分,长度270公分。水深小於90米的测站,从底层到表层(底—0米)作垂直拖网;水深大於90米的测站,用带有闭锁器作垂直分层(一般分为75—0米,150—75米和250—150米三层)拖网采集,共获得样品17号。     

菲律宾海的锰结壳和锰结核

西马里亚纳海盆和菲律宾海盆发育的锰结核是典型的深海结核。其丰度为0～15kg/m2,平均为3.5kg/m2,Ni+Cu+Co的平均含量为0.59%,最大含量为0.93%,平均Mn/Fe值为0.73.九州帛琉海脊和中央海脊发育的锰结壳和锰结核十分丰富。采集到的大块结壳表面直径可达到300～500mm,最大厚度为32～35mm,采集到的结核最大丰度可达到18.7kg/m2,Ni+Cu+Co的平均含量为0.62%,Co的含量最大为0.57%,平均Mn/Fe值为0.95.上述海盆和海脊上的结核和结壳主要锰矿物相均为水羟锰矿,属水成成因和较低的氧化生成条件,结核的形成时代为更新世以来。据结核和结壳的金属品位,尤其是Co的含量来看,目前尚不具经济潜力。     

中太平洋海盆锰结核某些金属元素的地球化学特征

并非所有大洋锰结核都具有开采价值,不同海区、不同类型的锰结核,其含矿性大不相同.本文根据中平洋海盆181个站位的锰结核样品化学分析数据和其他有关资料,通过概率统计和相关分析,讨论了锰结核中金属元素Mn、Fe、Cu、Co、Ni、Pb、Zn的概率分布和各元素的相关关系以及Mn/Fe比率的变化规律等地球化学特征,并在此基础上对锰结核的含矿性地球化学标志和物质来源进行了初步探讨. 资料分析表明,Mn/Fe比率参数可作为锰结核含矿性的地球化学标志,锰结核含矿物质的来源随赋存状况不同而不同.     

冲绳海槽海底中新世化石的发现及其地层意义

一、概况海底松散沉积物以及下伏地层的研究,对探讨边缘海的形成历史和油气资源的预测与勘探起着重要的作用.一九八一年七月中国科学院海洋研究所的地球物理调查船“科学一号”,于冲绳海槽南段西陡坡海底水深250米处(图1),发现了含有早中新世瓣鳃类和腹足类化石的岩石.由底层拖网收集到较多的棱角状碎石(图2).其成分为灰黑—黑色板状页岩和灰色砂岩,均为钙质胶结.碎石最大直径约为5公分,一般为3公分左右,因受海水长期腐蚀,表面有坑洼和现在底栖生物固着.其次,在碎石当中还混掺少量的磨圆很好的椭圆状砾石(图3).其岩性又全部为暗灰色中基性火成岩,大小在3公分左右.     

赤道太平洋东北部充氧深海沉积环境中成岩铁锰结核的生长

深海矿物沉积物,如铁锰结核和结壳,热液沉积物等,由于具有较高的经济潜力（尤其是出现于Ｃ—Ｃ区的铁锰结核）人们对其进行了最广泛的研究。Ｃ—Ｃ区中的成岩铁锰结核与水成结核相比富集１０Ａ°－水锰矿、Ｃｕ和Ｎｉ。然而,Ｃ—Ｃ区沉积物的孔隙水中富含溶解氧（有数十个μＭ）,其氧化还原条件不适合于过渡金属的再活化作用。ＫｌｉｎＲｈａｍｍｅｒ等（１９８２）断定中赤道太平洋的成岩铁锰结核中的Ｍｎ不是通过孔隙水向上扩散来供给的。Ｇｒａｙｂｅａｌ和Ｈｅａｔｈ（１９８４）根据沉积物的淋滤顺序,也报道了在目前的充氧深海…