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。     

东太平洋不同海域多金属结核差异的主控因素

本文以ＤＹ８５－４航次在东太平洋的调查为基础,概述了多金属结核在东西两海区的差异;分析了影响这种差异的因素;着重探讨了多金属结核的丰度,品位,覆盖率,Ｍｎ／Ｆｅ,与伴生沉积物,断裂带,火山,侵入岩的关系。发现造成两区结核差异的因素很多,但起主控作用的是断块,火山,岩浆,热液等活动所带来的物质及对海底物理化学环境的影响。     

东太平洋CC区板块构造和多金属结核资源效应探讨

利用东太平洋CC区多波束海底地形测量、结核覆盖率深拖系统探测、结核丰度地质采样和地球物理地震勘探资料,运用板块构造和沉积动力学理论,并与丰度趋势面和神经网络分析结果对比,对东太平洋CC区构造与多金属结核资源效应关系进行了探讨,并认为:(1)富集在研究区约200亿t结核的最主要控制因素是东太平洋海隆、莱恩山脉、克拉里昂-克利伯顿大断裂(Clarion-Clipperton Fracture Zone),东、西、南、北的四个构造单元为结核大量富集起到了框架性的关键作用;(2)本区经历了和遵循着海底扩张的基本过程,这个过程对结核物质来源、成矿作用、结核分布有重大影响,结核丰度、覆盖率与地形变化非常一致,重大相变距离为10～15km,基底自形成以来一直影响着地表结核;(3)地球深部地质作用过程对结核成矿作用也有一定影响,影响因素可能涉及基底岩浆房及其大小等.     

东太平洋铁锰结核区微生物的丰度及其成矿作用研究

于１９９４年４－１１月东太平洋铁锰结核期探区,随向阳红０９号船,采集了３９个表层沉积物,１２个上覆水和７个结核样,在现场用平板法测定了异养细菌和铁,锰细菌丰度,用稀释法（ＭＰＮ法）测定硫酸盐还原菌丰度,在实验室对船上带回的异养细菌和锰细菌进一步纯分分离,进行了１２项生化试验,对照伯杰氏手册第八版鉴定至属。为了探讨微生物在大洋成矿过程的作用,使用分光光度法,测定锰细菌对锰,铁离子的转化作用和不同培养     

东太平洋多金属结核的矿物组成及元素赋存特征

根据１９８８年东太平洋海盆多金属结构资源调查取得的结构样品和资料,利用Ｘ－射线衍射、红外光谱、ＸＰＳ光电能变和扫描电镜等分析方法,对结核核心和壳层（层纹构造区与斑杂构造区）的矿物组成及元素赋存特征进行了对比研究。结果表明：（１）核心主要由粘土矿物组成,只含少量结晶差的锰铁矿铁为主,层纹构造区的锰相矿物主要为δ－ＭｎＯ２,斑杂构造区的锰相矿物则为结晶稍好的钠水锰矿和δ－ＭｎＯ２。（２）结核金属元素主     

东太平洋海盆多金属结核生长历史的重建

依据多金属结核ＣＣＣ１４剖面上Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ的含量和有关的公式，本文计算该结核生长过程中瞬时生长速率和Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ的瞬时通量，并在结核中建立时间标尺，划分和对比结核生长阶段，重建结核ＣＣＣ１４８．７９３Ｍａ，Ｂ．Ｐ．以来的生长历史。研究结果表明，采用由铁、锰含量计算结核生长速率的公式，可详细了解结核生长过程，并能识别与提取强核中古海洋信息记录。     

东太平洋多金属结核中放射性核素的不破坏γ谱分析

用HPGeγ谱仪不破坏地直接测定了采自东太平洋的20个多金属结核样品,样品中可探测到的核素有238U,230Th,226Ra,210Pb,228Ra,228Th,235U,227Ac(或231Pa)和40K.对样品顶侧和底侧分别面对探测器的计数率和计数率比进行了分析,获得了其所蕴含的多金属结核生长、运动、放射性核素来源及其与环境关系的信息.提出了判断多金属结核顶、底侧的新方法.并根据顶、底侧230Th计数率比推测多金属结核不同的滚动时间.     

东太平洋多金属结核及相关因素概述

以翔实的照片与图件资料为依据, 展示东太平洋中国开辟区内多金属结核类型及其在大洋底赋存状态; 结核内部叠层石纹层及其建造者——两种超微生物化石特征; 不同类型结核的矿物与化学成分特点。同时对结核分布规律与区内地化环境、水深、地形、沉积物类型等之间关系也作扼要说明。     

东太平洋不同海域多金属结核差异的主控因素

本文以ＤＹ８５－４ 航次在东太平洋的调查为基础,概述了多金属结核在东西两海区的差异;分析了影响这种差异的因素;着重探讨了多金属结核的丰度、品位、覆盖率、Ｍｎ／Ｆｅ、与伴生沉积物、断裂带、火山、侵入岩的关系。发现造成两区结核差异的因素很多,但起主控作用的是断块、火山、岩浆、热液等活动所带来的物质及对海底物理化学环境的影响。     

中太平洋海盆与东太平洋海盆多金属结核特征对比

结合分析多年我国在太平洋中部多金属结核调查的资料发现：中太平洋海盆（ＣＰ区）与东太平洋海盆（ＣＣ区）的多金属结核，无论是形状，矿物组成，品位，丰度以及成因等诸方面均有明显的区别，这些差异的主因是物质因素和环境因素所造成。     

东太平洋多金属结核的一般特征与影响因素

本文主要阐述了东太平洋海盆国家海洋局调查区内多金属结核的物性特点、形态分区、粒级分布、矿物成分以及结核丰度、品位与生成环境因素的关系，并指出了勘探与选冶的较佳区块。     

2016年秋季热带西太平洋网采浮游植物群落结构

作者于2016年9月27日～10月25日对热带西太平洋(0°～20°N, 120°～130°E)10个站位的网采浮游植物群落结构进行了采样调查。应用Uterm?hl方法对调查海域浮游植物的物种组成、细胞丰度、优势物种以及群落多样性等相关生态特征进行了分析。希望为热带西太平洋提供一些基础的背景资料,为以后的研究奠定基础。结果表明, 鉴定出浮游植物共计4门、66属、243种(包括变种、变型), 含硅藻门(Bacillariophyta)34属、103种, 甲藻门(Pyrrophyta)28属、133种, 金藻门(Chrysophyta)2属、4种,蓝藻门(Cyanophyta)2属、3种。浮游植物细胞丰度1 965.573×10³ 细胞/m³ , 其中蓝藻的细胞丰度为1 945.169×10³ 细胞/m³ , 决定了浮游植物的分布格局, 占总细胞丰度的98.96%, 高值区分布在0°N130°E-10°N130°E的4个站位(E130-13、E130-15、E130-17、E130-19); 硅藻丰度在20°N断面N20-4站位存在高值区; 甲藻丰度在130°E断面的3个站位(E130-10、E130-13、E130-15)存在高值区。本次调查的优势种依次为铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebaultii)、扁形原甲藻(Prorocentrum compressum)、扁豆原甲藻(Prorocentrum leniculatum)、胞内植生藻(Richelia intracellularis)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、细弱海链藻(Thalassiosira subtilis)、具边线形圆筛藻(Coscinodiscus marginato-lineatus)、科氏角藻(Ceratium kofoidii)、鲁比膝沟藻(Gonyaulax lurbynaii)、中华半管藻(Hemiaulus sinensis)、霍氏半管藻(Hemiaulus hauckii)、小等刺硅鞭藻(Dictyocha fibula)。Shannon-Weiner多样性指数的均值为2.440,Pielou 均匀度指数的均值为0.163。相关分析结果显示浮游植物空间分布主要受PO₄-P、NH₄-N的影响,且由蓝藻的相关性决定的。聚类分析得出群落结构分为大洋群聚和近岸群聚两种类型(其中大洋群聚的站位又划分为0°～10°N纬度范围聚集和10°～20°N纬度范围聚集)。     

Submersible observations of manganese nodule and crust deposits on the Tenpo Seamount,Northwestern Pacific

Pavements of manganese nodules and crusts and outcrops of Miocene limestones were observed on the flanks and flat top of the Tenpo Seamount during three Shinkai 2000 dives. The pre‐Miocene volcano supplied nuclei of volcanic rocks and hydrothermal manganese deposits, and subsequent slow or no sedimentation promoted deposition of abundant hydrogenetic nodules and crusts, mainly on the upper flank of the seamount. Nodule pavements generally cover calcareous sand surface sediments, while crusts cover hard outcrops composed probably of volcanic rocks. The fields of crusts and nodules are sparsely distributed with each other on scales of meters to tens of meters. The on‐site observation suggests the deposits have encountered tectonic and/or mass movements that resulted in unusual occurrences of densely stacked nodules and occasionally the nodules resting directly on crusts or hard substrates. Mineralogical and chemical compositions reveal that for nodules and crusts the encrusting manganese layers of around 1 cm thickness are composed of hydrogenetic vernadite, and diagenetic influence is negligible.     

东太平洋铁锰结核区微生物的丰度及其成矿作用研究

１９９４ 年 ４～１１ 月在东太平洋铁锰结核区, 使用 “向阳红 ０９”船, 采集 ３９ 个表层沉积物、１２ 个上覆水和 ７ 个结核样。在现场用平板法测定了异养细菌和铁、锰细菌丰度, 用稀释法（ Ｍ Ｐ Ｎ 法） 测定硫酸还原菌丰度。为了探讨微生物在大洋成矿过程的作用, 在实验室对异养细菌和锰细菌作纯化分离, 并进行了多项生理生化实验, 参照伯杰氏手册第八版鉴定至属。使用分光光度法, 测定锰细菌对锰、铁离子的转化作用, 使用 ｐ Ｈ 计测定了ｐ Ｈ 值的变化, 同时测定了不同培养温度对转化作用的影响。结果表明, 沉积物中异养细菌的数量在 ３×１００～９５×１０３个／ｇ; 锰、铁细菌的数量在１×１００ ～１×１０３ 个／ｇ; 硫酸盐还原细菌的数量分布范围在 ０～４×１０３个／ｇ;在上覆水和结核样中各类细菌的数量均较低,比沉积物样中各类细菌数低 １ 个数量级。在细菌的种群组成方面与近海区相比存在差异, 特别是在革兰氏阳性菌的组成上微球菌占了绝对优势。在成矿作用方面, 锰细菌对锰、铁氧化还原的实验结果表明, 在好氧的条件下, 锰细菌使可溶性的 Ｍ ｎ２＋ 氧化为 Ｍ ｎ４＋ , 其氧化速度与环境温度存在密切关系, 锰细菌对铁的氧化速度比对锰的氧化速度来得快。在     

东太平洋多金属结核富钡镁锰矿细脉蛋白石层的成因机制

为探讨东太平洋CC区多金属结核中富钡镁锰矿细脉蛋白石层的成因机制,利用矿相显微镜、电子探针和ICP-OES,对蛋白石层及其周围铁锰氧化物进行了显微结构特征和化学成分特征的研究。结果表明:高反射率矿物结晶程度较好,主要由MnO组成,具有高Mn低Fe的特征,为成岩成因的钡镁锰矿。中反射率矿物结晶程度较差,主要由MnO和FeO组成,为水成成因的水羟锰矿。低反射率矿物为一种半透明矿物,主要由SiO₂组成,为生物成因的蛋白石。根据钡镁锰矿、水羟锰矿和蛋白石的成因机制,为蛋白石层及其内部钡镁锰矿细脉的形成过程建立了一个模型,共分为5个生长阶段:第1阶段,结核呈半埋藏状态在氧化环境中形成水羟锰矿;第2阶段,结核呈半埋藏状态接受SiO₂胶体的沉淀作用形成蛋白石层;第3阶段,结核呈半埋藏状态在氧化环境中形成水羟锰矿的同时,其成岩作用和蛋白石的脱水作用使蛋白石层中产生大量的裂缝;第4阶段,结核呈埋藏状态在弱氧化-还原环境中发生交代作用和重结晶作用形成钡镁锰矿;第5阶段,结核呈半埋藏状态形成水羟锰矿。     

分形理论在太平洋多金属结核分布研究中的应用

分形理论与耗散结构、混沌理论一样,是最近一个时期非线性科学研究中所取得的重要成果[1],并在近年来得到了迅速的发展.其主体内容是研究系统的自相似性和不规则性,能为复杂问题的定量化提供新的途径[2].用分形理论研究地质现象是非线性科学的一个重要方向,前人已在地质数据的分形结构、地质时空结构的自相似性及其动力学机制、地质现象的分形重建与矿床分形统计预测方法等方面进行探索,取得了一些重要成果[3～6],但值得指出的是地质分形是统计意义上的无规分形,与数学意义上的严格自相似有区别.     

东太平洋锰结核中叠层石纹层韵律的研究

综合运用反光显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段研究了东太平洋深海锰结核中微小叠层石纹层的韵律。研究表明, 锰结核中叠层石纹层是超微生物韵律性生长的结果, 而且在锰结核的磨光面上清楚地显示出纹层、纹层组和纹层带三个级别的生长韵律。每个纹层、纹层组和纹层带的平均厚度分别为 ５１６ μｍ 、５５１ μｍ 和 ５５６ μｍ 。根据微生物生长的一般规律以及锰结核中的间断现象倾向性地认为, 锰结核中纹层的生长周期可能在数十年或近百年。     

东南太平洋热液区硫化物样品富集培养物中Fe3＋还原细菌的多样性分析

采集了东南太平洋热液区DYl15-20V一$35一TVGl7站位的沉积物硫化物样品,其含有76．717％（m／m）强还原性的磁性良好的黄铁矿．以乳酸钠为电子供体,不溶性的氢氧化铁为电子受体,对该样品进行Fe¨还原细菌的定向富集培养．通过构建该茵群的16SrDNA基因文库,随机挑选82个阳性克隆子进行群落结构多样性分析．研究结果表明：82个克隆代表的6种基因型分别属于4个主要类群,其中ε一变形杆菌占有绝对优势,达到55．2％．此外其还包括厚壁菌门、β一变形杆菌和仅．变形杆菌,克隆子比例依次为27．6％、10．3％、6．9％．在富集产物中还原氢氧化铁的功能菌群主要是具有硫还原作用的ε一变形菌中的硫还原菌．