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。     

东太平洋海盆CC区晚新生代沉积史与多金属结核生长史的对比

对东太平洋海盆ＣＣ区多金属结核的研究发现，多金属结核的生长史经历了三个生长期，即早中新世早期生长期（核心形成期）、早中新世晚期至中中新世初期生长期（中间层组形成期）、上新世至第四纪生长期（外层组形成期）。每个生长期之间曾出现过结生长的间断期。早中新世以来的沉积史表明本区曾存在三个沉积环境不尽相同，但沉积速率均小于３ｍ／Ｍａ的沉积期，即早中新世早期钙质软泥沉积期、早中新世晚期至中中新世初期硅质软泥沉     

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；     

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。     

东太平洋CC区多金属结核的物质组构及形成环境意义

运用反光显微镜、电子探针对东太平洋CC区多金属结核中壳层构造及鲕粒的韵律环带进行的初步的研究结果表明,多金属结核构造有原生沉积成因和成岩成因的,也有后期次生成因的,不同构造反映不同的深海环境。平行纹层构造代表深海底流周期性强弱变化特征,叠层构造和斑杂构造则反映了成岩早期外力作用使结核变形的特征。结核中鲕粒的环带是结核形成时在一个较短时间段内底层海水氧化-还原条件和ph、Eh值发生周期变化的结果。鲕粒环带截面反射率的强弱(明暗带)与环带中的铁锰相对含量有关,而这又取决于环带形成时环境的Eh、pH值和海水的含氧性。     

东太平洋CC区多金属结核矿物学特征及物源

通过对东太平洋CC区洋底地质取样及实验测试分析,运用洋底照相、多频探测等多种地球物理方法手段,进一步阐明了CC区多金属结核的形态、主要类型、化学成分及分布特征.通过对CC区沉积作用、生物作用、洋底火山作用、海水化学成分、南极底流等因素的综合研究分析, 进一步揭示了多金属结核形成的物质来源.通过对CC区区域地质背景及地形地貌的综合研究分析, 进一步探讨了多金属结核的形成环境,并建立了成矿模式.     

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。     

东太平洋CC区多金属结核的地质学特征及形成环境

通过对东太平洋CC区洋底地质取样及实验测试分析,运用洋底照相、多频探测等多种地球物理方法手段,进一步阐明了CC区多金属结核的形态、主要类型、丰度、覆盖率、品位、化学成分及分布特征.通过对CC区区域地质背景及地形地貌的综合研究,深入探讨了多金属结核的形成环境.通过对CC区多金属结核的分布规律与形成环境的综合研究,揭示了该区多金属结核的形成与地质环境之间的内在关系,这对于分析研究该区多金属结核的形成机理,为多金属结核资源评价和开发提供科学依据,对于大力开发与利用洋底多金属矿产资源,具有重要的科学意义和经济意义.     

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CC区多金属结核丰度和品位分布特征

太平洋CC区(Clarion-Clipperton Zone)是多金属结核丰度高、品位高的分布区,也是最具有开采价值的区域,本次研究CC区多金属结核丰度和品位分布特征研究的范围为5°N—20°N、110°W—158°W区域,此区域是太平洋多金属结核最富集矿带。CC区东起110°W,西至莱恩海脊,东西延伸约3500km,南北分别以克拉里昂(Clarion)断裂带和克立帕顿(Clipperton)断裂带     

热带东太平洋中国多金属结核开辟区深海成矿环境的氨基酸表征

为了解中国多金属结核开辟区沉积物有机质活性及深海成矿沉积环境特征，使用高效液相色谱（HPLC）法分析了表层沉积物氨基酸的组成状况。结果显示该区表层沉积物中氨基酸与氨基糖含量(干样)均较低，分别在0.30～0.59 mg·g-1及 0.10～0.17 mg·g-1之间。其中以中性氨基酸占绝对优势，占50%以上，其次为酸性氨基酸和含氢氧基氨基酸，分别占17%和11%，碱性氨基酸占9%，芳香与含硫氨基酸均在5%以下,表明深海沉积环境为氧化环境，且偏碱性条件。表征有机质活性的Asp/β Ala、Glu/γ Aba及DI值（（Glu+Phe+Leu+Ala+Val）/ (β Ala+γ Aba)）分别为1.1～1.9，0.8～2.2和1.4～2.9，表明该区有机质成熟度已很高。蛋白氨基酸/非蛋白氨基酸的比值为1.0～2.0，葡萄糖胺/半乳糖胺比值则在1.7～3.0之间变化，表明该海区有机质经过强烈的细菌改造，即海区存在强烈的细菌活动，活性较低，表征了多金属结核有机—微生物成矿的可能性。     

东太平洋海盆CC区沉积物因子分析揭示的沉积环境地球化学演化信息

对中国大洋矿产资源开发研究协会DY851和DY853航次获得的东太平洋晚新生代沉积物(包括61个表层沉积物样品和16个沉积物柱状岩芯)进行了系统的地球化学和数理统计分析，揭示了东太平洋海盆CC区晚新生代沉积环境地球化学演化的一些特征。认为洋底扩张、沉积区离东太平洋洋脊的距离、海底的地热强度及地热活动频率影响了研究区CCD的深度和CCD波动的频率及幅度，从而在一定程度上制约了研究区的沉积环境。     

太平洋CC区的沉积间断与多金属结核的关系

根据对取自东北太平洋“克拉里昂”和“克里帕顿”两断裂带之间的４３０号柱状岩芯的多学科的综合分析结果，发现该岩芯中至少存在四个比较明显的沉积间断。这四个沉积间断分别处于岩芯的表层，２８ｃｍ，２１５ｃｍ，和３２０ｃｍ处，其年代分别为全新世，中更新世，上上新世和中中新世－上上新世。南极底层流的发育则是造成上述沉积间断的主要原因。     

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。     

东太平洋CC区多金属结核铂族元素(PGE)地球化学及其意义

文章采用火试金分离富集法和等离子发射光谱(ICP_MS)测定了东太平洋CC区多金属结核中PGE和Au元素的含量,结果显示:结核中PGE相对于洋壳明显富集,尤其是Pt含量较高,wPt平均值为100.90×10-9。各种类型的多金属结核PGE和Au的球粒陨石配分曲线及有关参数非常一致,均表现为Pt正异常和Pd负异常,显示其中PGE和Au具有相似的来源。多金属结核与海底海山富钴结壳PGE配分模式及特征元素比值对比表明,两者PGE可能具有相同的来源,可能主要来源于海底玄武岩的水岩反应,部分来源于铁陨石,而并非主要来自海底热液及正常海水。     

海底水一沉积物界面系统中成矿元素的组合特征与多金属结核形成的关系

利用“海洋四号”调查船HY4—871,881航次在东太平洋海盆取得的底层水、沉积物、间隙水及多金属结核样品,研究探讨了海底水—沉积物界面系统不同物质相中结核主要成矿元素间的关系,并以此为基础讨论了结核成矿元素的来源及其成矿机制。研究表明,Mn、Fc在底层水和沉积物中表现出一定的正相关关系。而在间隙水和结核中则发生了完全相反的变化。间隙水中Mn、Fc密切共生,而结核中Mn、Fc则高度离散,这表明在沉积物早期成岩阶段,Mr~Fc在间隙水中有着相同的溶出富集机制,而在结核形成过程中则有着完全不同的沉淀聚集机制。此外,Co、Ni、Cu与Mn、Fc之间组合关系的变化则反映了不同海底作用的影响。底层水与结核及间隙水与结核相应元素之间关系的变化表明结核主要成矿元素的来源不同,Mn、Ni、Cu主要来源于间隙水,Fc、Co则主要来源于底层水。     

东太平洋CCFZ区多金属结核元素富集机制:来自结核剖面原位微区分析

多金属结核微层原位微区分析能够更好地揭示结核生长过程中元素的赋存和迁移过程,为认识多金属结核元素富集机制和成因提供新的证据.通过使用电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)等手段对采集自东太平洋克拉里昂?克利珀顿断裂区(CCFZ区)的多金属结核进行了分析研究.研究结果表明,结核矿物主要为...     

大洋Fe-Mn氧化物稀有气体来源:来自CC区多金属结核He同位素的证据

大洋Fe-Mn氧化物主要有产出于深海洋盆的多金属结核和产出于海山基底岩石表面的Fe-Mn结壳。当前对Fe-Mn氧化物稀有气体研究处于起步阶段,对其来源的认识尚存在争议。研究认为,因东太平洋洋隆火山热液活动带来了大量成矿金属,从而位于东太平洋海盆克拉里昂、克里帕顿断裂带之间的CC区是全球多金属结核产出最集中、经济价值最高的地区。地壳