大洋多金属结核锰矿物相变实验研究

大洋多金属结核的锰钼矿物经测试研究主要由具2.4埃（水羟锰矿）与10埃（布赛尔矿工型、钴土矿-布赛尔矿混层矿物、钴土矿）衍射峰的锰矿物组成。为探讨2.4埃与10埃锰矿物相间的关系,作者分别以富含2.4埃与10埃锰矿物的样品为初始物质,在不同温度(室温、70℃、150℃、270℃)、不同介质溶液（不同阳离子、不同浓度、不同pH值）、不同氧化还原条件下进行了相变实验。实验结果表明;在大洋多金属结核中,10埃与2.4埃锰矿物相间不存在相变关系,两者都属原生沉积的产物。     

东太平洋海盆内多金属结核中的铁矿物

东太平洋海盆内多金属结核中的铁矿物萧绪琦郭立鹤（中国地质科学院矿床地质研究所，北京１０００３７）１前言早在五十年代人们就已注意到，大洋多金属结核含铁量较高，由于结核中矿物颗粒细小，结晶程度低，使得铁矿物的确定很困难，通常称之为铁的氧化物和氢氧化物。在...     

东太平洋多金属结核中的钡镁锰矿

本文通过多种分析手段，论证了深海结核中钡镁锰矿的存在和它的矿物学特征及其与主要金属元素间的关系，探讨了影响钡镁锰矿分布的主要因素。是：与当地的地化环境有关，氧化还原电位的高低直接影响首钡镁锰矿的形成；Ｅｈ值低的环境有利于它的生成；阳离子的类质同象又往往造成Ｍｎ和这些元素成正相关；     

大洋多金属结核中1nm锰矿相的相变及其主要控制因素研究

多金属结核样品在室温中放置或加热干燥后 ,其中的 1nm锰矿相会部分或全部地相变为 0 7nm锰矿相 ,这说明 0 7nm锰矿相可能不是多金属结核的原生锰矿相 ,而仅仅是 1nm锰矿相的相变产物。研究结果表明 :1nm锰矿相结构中的Cu2 + 、Co2 + 、Ni2 + 等金属阳离子的含量与其结构稳定性有正相关关系 ,即金属离子含量越高 ,其结构越稳定 ,1nm锰矿相越不易相变为 0 7nm锰矿相 ,反之亦然 ;另外 ,不同金属阳离子稳定 1nm锰矿相结构的能力也不同 ,结核中几种主要金属阳离子对 1nm锰矿相结构的稳定能力从大到小为 :Ni2 + >Cu2 + >Co2 + >Zn2 + >Ca2 + =Mg2 + 。     

东太平洋海盆多金属结核同位素地球化学研究

太平洋多金属结核的O、C、Si、Sr、Pb、He同位素分析研究结果表明，结核物质多数来自地幔热液、火山活动所带来的物质溶解于海水，并在大洋底流、地形和地球化学有利条件下经过沉淀、吸附作用以下不同速率形成了多金属结核。     

太平洋中部微生物与多金属结核的生成关系

作者采用洋底水-岩-微生物相互作用系统的观点首次对太平洋中部洋底多金属结核开展了微生物成矿作用的研究。通过洋底各介质中微生物活动与多金属结核生成机制、成矿物质转化的微生物作用及化学作用对比模拟实验研究、观察和测定系统中成矿物质浓度及环境参数的变化,揭示了成矿组分由微生物活动引起的反应速度和演变方向;从微生物地球化学作用的观点,论证了多金属结核微生物成矿机制和成矿模式;提出了多金属结核微生物成矿阶段和成矿理论。     

太平洋中部多金属结核中锰矿物的电镜研究

利用电子显微术,研究太平洋中部多金属结核中的锰矿物。主要锰矿物为水羟锰矿和钡镁锰矿,它们显示不同的电子衍射花样特征和形貌特征。钡镁锰矿根据形态特征分为三个相:纤维状、片状和板条状。水羟锰矿和钡镁锰矿都是自生矿物,水羟锰矿主要是通过微生物氧化直接从溶液中沉淀生成。而钡镁锰矿则是在没有微生物参加下由溶液中分离出来的。两种矿物之间有着密切的生长关系。     

塞曼原子吸收法测定多金属结核中高含量铁锰的研究

利用日立偏振塞曼原子吸收分光光度计更换低灵敏度共振吸收线的方法,研究高含量Ｆｅ、Ｍｎ测定的最佳工作条件,在一份溶液中测定大洋多金属结核中Ｆｅ和Ｍｎ。对于ｗＢ在１％￣３６％的Ｆｅ和Ｍｎ分析的相对标准偏差（ｎ＝１０）分别为０．６％￣１．０％和０．７％￣１．１％。经国家标准样品分析验证,方法可靠,与不同分析方法对比,结果满意。方法用于新研制的多金属结核中Ｆｅ、Ｍｎ定值分析,结果与初定值基本符合。     

东太平洋海盆多金属结核玄武岩核心研究

研究多金属结核的核心物质对认识多金属结核的生成和分布具有重要意义,本文对多金属结构中玄武岩及其蚀变产物核心的岩性特征、岩石化学、矿物组成、稀土元素地球化学以及同位素测年进行了初步研究,讨论了玄武岩核心物质的来源及其对结核生成和分布的影响。     

Electron Microscopic Study of Manganese Minerals in the Polymetallic Nodules from the Central Pacific Ocean

Manganese minerals in the polymetallic nodules from the Central Pacific Ocean were studied using electron microscopy. The principal Mn minerals, being vernadite and todorokite, exhibit different electron diffraction patterns and morphological features. According to its morphological feature, todorokite shows three phases: fibrous, lamellar and lath-shaped. Both vernadite and todorokite are authigenic minerals. While vernadite was mainly precipitated directly from the relevant solution by microbiological oxidation, todorokite was separated from the solution chemically without the help of microbe. Hence, these two minerals show a close genetic relation.     

对大洋多金属结核10A锰矿物相的研究

对大洋多金属结核中１０Ａ锰矿物的研究、认识长期以来众说纷纭。为探索我国研究区１０Ａ锰矿物的种类,本文从１００多个结核样品中,选出具代表性的以１０Ａ锰矿物为主的１３个样品,进行了热稳定性研究,且归纳总结为３种情况：有７Ａ衍射峰生成,且１０Ａ衍射峰向高角度移动,说明原样中有布赛尔矿Ⅰ型,钴土矿布赛尔矿混层矿物;无７Ａ衍射峰生成,但１０Ａ衍射峰也向高角度移动,说明原样中没有布赛尔矿Ⅰ型,而有钴土矿布赛尔矿混层矿物;无７Ａ衍射峰生成,且１０Ａ衍射峰基本消失,表明原样中有钴土矿。作者尚运用晶体结构理论对上述３种不同情况进行了解释;并得出,我国研究区结核１０Ａ锰矿物相中主要矿物种为布赛尔矿Ⅰ型、钴土矿布赛尔矿混层矿物及钴土矿,不存在或几乎不存在钡镁锰矿。     

Rare Earth Elements in Manganese Nodules from the Central Pacific Ocean

Manganese nodules in areas CP and CC of the central Pacific are rich in REE. Comparatively speaking,the REE contents of nodules in area CP are hihger than those in area CC; and the REE contents of nodulesfrom seamounts are higher than those of nodules from sea-floor plains and hills. Within the nodules, the REEshow a zonal distribution. The REE distribution patterns of the nodules are similar to those of the sedimentsand have a mirror image relationship with those of the sea water. Trivalent REE were not obviously differenti-ated when they entered into the nodules from the sea water.A major factor causing the difference of REE abundances between nodules and sediments is the redoxconditions. The redox intensity of the ocean floor of the Pacific is controlled mainly by Antarctic Bottom Wat-er(AABW), The iron-bearing facies in the nodules is the main carrier of REE.     

东太平洋锰结核中叠层石纹层周期信号的谱分析及其意义

利用光学显微镜对一取自东太平洋的光滑型锰结核中的叠层石纹层进行分级统计，得到纹层带、纹层组和纹层对的韵律周期分别约为500μm、50－42．8μm和11－9．0μm。利用电子探针线扫描分析获取了锰结核磨光面上一生长剖面（长0．7mm)的Si、Al、Fe、Mn元素的含量变化序列，运用功率谱分析方法识别出上述4种元素序列具有111．3μm、46．5－40．6μm、24．9－28．1μm、23．1－23．9μm和11．7－13．4μm的显著振荡周期。除了纹层带周期由于受剖面长度限制没有出现外，显微镜下统计得到的叠层石的纹层组和纹层对周期在元素序列的功率谱分析结果上均得到了反映。通过对锰结核生长速率的讨论，认为锰结核的纹层韵律很可能与地球轨道参数的周期性变化有关，纹层组周期可能对应地球轨道的黄赤交角变化周期，纹层对周期可能对应地球轨道的半岁差周期，所研究剖面叠层石的生长速率约为1．134mm/Ma。     

中太平洋多金属结核和沉积物的地质特征及样品采集

简要介绍了中太平洋样区的地质概貌;多金属结核及沉积物的地质特性、化学成分、粒度特征和物理性质;同时讨论了采样方法技术以及采样的代表性等问题。     

多金属结核的沉积物地球化学场

远洋沉积物是多金属结核赖以生长的场所，本文系统地研究了沉积物中主要成矿元素水成组分在不同地球化学场和不同沉积阶段的地球化学特征，以及水成组分的含量比与成矿作用的相互关系。研究表明，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ都是一些比较活泼的元素，它们共处于多金属结核、沉积物和大洋水的统一体系中，当结核形成时，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ在结核与沉积物中的含量呈负相关，而Ｃｏ含量呈正相关。研究区东部结核以富含Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ贫Ｆｅ、Ｃｏ为特征，其伴生沉积物相对贫Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ，而富Ｆｅ，可称之为贫化的地球化学场。研究区西部结核富含Ｆｅ、Ｃｏ而贫Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ，其伴生沉积物则相应贫Ｆｅ，而富Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、和Ｃｏ，可称之为富化的地球化学场。可以看出，贫化的沉积物地球化学场，恰恰是寻找富矿结核的最佳场所。早中新世以来的沉积物，根据水成组分的含量或含量比，也可相应于结核的形成分为三大沉积阶段，其中的第Ⅱ阶段具有贫化的地球化学特征，是多金属结核形成的最有利时期     

东太平洋CC区多金属结核物质来源和分布规律

对东太平洋CC区(Clarion-Clipperton Zone)多金属结核丰度、品位、多波束地形测量、深拖光学覆盖率探测、地震勘探等一系列调查资料综合研究表明:①东区和西区结核在其化学成分和形态上有差异,但是聚类分析结果表明不能按区域断然分开;②因子分析得出东、西两区结核4种主因子是Mn组元素Mn、Cu、Ni、Zn,Fe组元素Fe、Co、Ti、Sr,岩源组元素Si、Al、K,生物元素Ca、P;③西区结核成矿物质主要来源于上覆海水中金属元素的化学沉淀,火山成矿作用使结核富集和丰度增加,趋势面和人工神经网络分析表明结核主要分布在海底坡度≤5°地区,该地区的结核量占总结核量的89.62％,坡度>5°地区结核量占10.38％;④东区结核丰度、覆盖率、地形三者变化一致,重大相变距离为10～15km,来自地幔成矿物质通过玄武质洋壳裂隙和断层,为多金属结核的形成和生长提供了丰富的物质来源,地球深部地质作用过程如基底岩浆房活动可能对结核分布产生重要影响;⑤东太平洋CC区多金属结核矿带的形成应归于海底板块扩张活动的一种资源效应和经后期表生地质作用改造的结果。     

多金属结核中二氧化锰的测定

用过量的含有Ｈ２ＳＯ４的（ＮＨ４）２Ｆｅ（ＳＯ４）２溶液分解多金属结核的同时,还原了试样中的ＭｎＯ２,然后以Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７标准溶液滴定测定了多金属结核中的ＭｎＯ２。就样品分解过程中的加热温度和时间对测定结果的影响及标准溶液的标定等问题进行了讨论,经多次测定,方法重现性好。应用此方法为新研制的多金属结核标准物质提供了ＭｎＯ２的定值数据,其结果与初定值相符,无剔除值,精密度（ＲＳＤ,ｎ＝８）小于０６％。     

太平洋中国开辟区锰结核生物成因研究

本文对叠层石（微小叠层石与奇异叠层石）及其建造者（中华微放线菌与太平洋螺球孢菌）在结核中显示的规律性特征,叠层石纹层与超微生物生长,主要锰矿物及Fe、Mn元素与叠层石类型之间关系以及超微生物直接成矿等作了深入研究。结果表明：锰结核中叠层石柱体一般都显示出纹层、纹层组与纹层带3个级别的生长韵律,明层菌丝体密集,暗层菌丝体稀疏;两种叠层石类型与超微生物化石种存在着良好的对应关系;主要锰矿物含量变化与叠层石类型密切相关;叠层石柱体内Fe、Mn元素分布比柱间空隙具有明显的规律性,而全球性大气化程度比生殖菌丝强;超微生物的生化作用与沉积粘附作用直接造成了结核中Fe、Mn元素的富集,而全球性大气修与洋底微环境的周期性变化,影响了微生物生长的兴衰,导致了明暗相间纹层的交替出现。我们认为,叠层石纹层显示的韵律性特征,是胶体化学作用与沉积作用难以形成的,只有微生物群体的世代繁衍,才能构筑成几乎固定不变的叠层石柱体形态。上述研究成果,进一步确立了大洋锰结核的生物成因观点。