大洋多金属结核成因研究的进展

近年来,大洋多金属结核成因特别是超微生物成因研究取得了很大进展。它对于重新认识多金属结构的成矿环境、作用机理及多金属资源的勘探具有重要意义。     

大洋多金属结核成因认识的重大突破

大洋多金属结核成因认识的重大突破大洋多金属结核（锰结核）已成为当今世界上一些大国开发海洋的重要“黑色资源”。１９８５年起我国在东太平洋已成功地进行了数次多金属结核勘查,并于１９９１年成为世界上第五个被联合国批准的大洋矿产先驱投资者。现已基本上探明了在...     

大洋多金属结核矿区表层沉积物的物理性质

利用大洋多金属结核矿区调查过程中4个航次所得的600多组表层沉积物物性测试资料,将矿区的沉积物分为5种类型,并分析了这些沉积物的物理性质,同时,运用回归分析方法,统计分析了不同类型沉积物的含水量、湿密度、孔隙比与埋藏深度的关系,以及各物性指标之间的相关关系。结果表明:(1)大洋多金属结核矿区表层沉积物均为粉质土,黄棕色粉质土是西部矿区的主要沉积物类型,棕黄色粉质土是东部矿区的主要沉积物类型;(2)除褐色粉质土外,其余4种类型土的含水量、孔隙比均随埋藏深度的增加而减少和降低,湿密度则随深度增加而增大;(3)各类土的物性指标与埋藏深度的相关性甚好,因而可以利用埋藏深度对矿区的沉积物进行物性指标预测;(4)含水量、孔隙比、湿密度等物性指标之间呈线性相关,其中含水量与孔隙比的相关性最为密切,呈明显线性关系。     

声学技术在大洋多金属结核调查中的应用现状和展望

本文对目前较发达工业国家在大洋多金属矿区勘探中应用声学技术的现状作一评述，并对它的应用前景进行展望，结合实际探讨我国调查中采用该项技术宜采取的技术路线。     

大洋多金属结核化学分析方法标准的研究

依据大洋多金属结核分析测试方法标准研究的总体设计 ,完成了 36个分析项目的 2 1份验证报告 ,进行了实验室间精密度协作性检验工作。在 H2 O-,TFe,Al2 O3 ,P2 O5等分析方法研究中取得新进展 ,并建立了 ICP- AES法测定大洋多金属结核中常量、微量、稀土元素分析方法标准。     

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.     

大洋多金属结核的生长历史研究

本文通过古生物地层法和^10Be法测年。确定了多金属结核三个生长世代的年龄。并联系当时发生的重要古海洋事件，探讨了大洋多金属结核的生长历史．     

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。     

两个大洋多金属结核标准物质中27种元素的等离子体质谱法测定

从样品制备、仪器操作参数最佳化、内标补偿等几方面着手,利用两个标准物质(GSPN-2,GSPN-3)发展了大洋多金属结核中27种元素的等离子体质谱(ICP-MS)测定方法.这27种元素包括Ba,Ce,Co,Cu,Dy,Er,Eu,Gd,Ho,La,Li,Lu,Mo,Nd,Pr,Sb,Sc,Sm,Tb,Th,Tm,U,V,W,Y,Yb和Zn.各元素测定值与保证值相当吻合.对GSPN-2和GSPN-3,Ba,Sb,Sc,Y,Zn等5种元素可用外标校准法准确测定,其平均回收率(n=3)在91.4%～106.9%之间;可用内标(103Rh)校准法准确测定其他22种元素,其平均回收率(n=3)在89.4%～110.2%之间;各元素3次测定的相对标准偏差(RSD)为0.0%～11.0%.     

大洋多金属结核成因新说

１９９４－１９９５年对东太平洋锰结核包壳及其内部纹层构造作光学显微镜和透射电子显微镜的系统研究。结果表明,深海锰结核是一种锰质核形石,其包壳是叠层石。光滑状和瘤状锰质核形石分别是由微小叠层石和奇异叠层石构成,而叠层石则由纳米级微生物建造而成。新近发现的中华微放线菌和太平洋螺球孢菌分别是微小叠层石和奇异叠层石的建造者。     

大洋多金属结核矿区沉积物土工性质

利用1994年大洋多金属结核调查所获得的土工资料,结合以往有关资料进行了综合分析。研究了大洋沉积物类型、沉积物土工性质、土质强度等,为未来海底工程设施和多金属结核开采设备的设计与制造提供依据。     

关于大洋多金属结核技术经济评价方法问题的探讨

本文从矿床技术经济学的角度，探讨了对大洋多金属结核进行技术经济评价的内容和方法。笔者以我国的东太平洋Ｃ－Ｃ区的实际调查资料为依据，探讨了在该区建一年产３００万吨干结核的矿场。生产周期为３０年，同时回收Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ四种金属，冶炼厂址设在上海或青岛，并以１９９０年的国际市场金属价格为基础，通过投入产出分析，研究了影响大洋多金属结核开发企业投资构成的因素，分析了企业静态和动态条件下的经济效益。     

多金属结核开采与地质生态环境保护

解决大洋底多金属结核的开采技木并非十分困难，但要解决在其开采过程中如何维护大洋的地质环境和生态环境却是艰巨的任务．本文着重提出了开展CC区地质生态调查的总体构想、步骤和方法及环境保护的建设。     

大洋多金属结核的成矿作用和模式

以成矿作用反应场中的成矿物质和成矿环境为切入点,指出洋底水-沉积物界面附近形成了金属垒、碱性垒和氧化垒的垒群带以及矿物的沉析带;溶解态成矿金属的存在形式除Fe主要呈高价态外,Mn、Cu、Ni、Co均呈低价态;洋底沉析的矿物有赤铁矿、针铁矿、石英、硅酸盐类和碳酸盐类矿物。成矿溶液中存在富含Mn、Fe的胶体和微粒,其Mn、Fe含量比溶解态的高出百倍至千倍,Cu、Ni、Co含量也以增高为主。南极底层流的供氧使表层沉积物均呈浅黄、黄褐、褐色系列色调,并且成矿溶液呈低温、弱碱性、强氧化环境。在构筑成矿金属运聚和分异的动态模型基础上,提出了氧化、胶体化学和生物化学是结核生成的作用链,归纳为以洋底垒群带和矿物沉析带的复合带为背景、胶体化学作用为主导、物理化学作用和生物化学作用叠加的外生成因水下沉析的结核成矿模式。     

EM122多波束测深系统在大洋多金属结核资源调查中的应用

大洋多金属结核作为潜在的战略资源,日益得到人们的重视。依据海洋六号船的EM122多波束测深系统在太平洋海盆的实测背散射强度数据,证实多波束测深系统的背散射强度数据与多金属结核分布存在一定的联系,从而可以为大洋资源调查中多金属结核矿区的圈定提供前期数据参考。     

数学地质方法在大洋多金属结核研究中的应用

回顾了一些数学地质的基本理论方法（即基础数学方法、多元统计、地质统计学、人工神经网络、分形理论）以及它们在大洋多金属结核研究中的应用状况，并探讨了其今后的主要应用方向。     

大洋多金属结核资源勘查Ⅱ阶段资源量计算方法的选择

大洋多金属结核资源量的精确计算是一个尚未圆满解决的问题,其根本原因是未能找到一种很合适的资源量计算方法。针对目前我国大洋多金属结核资源勘探处于勘查正阶段,地质采样网度进一步加密的现状,选择较为先进的克立格法对位于东太平洋CC区的我国开辟区东区结核资源量进行了计算,获得了比传统计算法更加精确合理的结果。     

大洋多金属结核矿床的二维地质统计学模型

采用二维地质统计学方法对太平洋CC区内不同类型金属结核矿区的地质特征进行了定量分析，通过对地质采样数据分析，计算，多角度的实验变化函数对比，建立了丰度，Mn,Cu,Co,Ni5个变量的理想理论变差函数，通过点交叉验证，确定最佳估计参数，建立矿床数学模型，运用克立格方差对其估计结果，精度进行了分析。