太平洋中部锰结核的稀土元素

太平洋中部CP区和CC区锰结核中含有丰富的稀土元素。CP区结核较CC区结核富含REE,海山区结核较平原丘陵区结核富含REE。结核内部REE呈带状分布。结核和沉积物的稀土分布模式相同,与海水的模式曲线为镜像关系。三价稀土元素自海水进入结核时没有产生明显分异。造成结核和沉积物中REE丰度差别的主要原因是氧化还原条件。太平洋地区洋底的氧化还原强度主要受南极底流控制。结核中含铁相是REE的主要富集场所。     

稀土元素与钕同位素—矿床地球化学研究的重要示踪剂

传统矿床学、矿床地球化学研究的重点对象是矿石矿物及矿物包裹体;主要研究内容是成矿元素及微量元素含量、分布及组合特征,成矿温度,H、O、S、Pb同位素组成等,它们为探讨矿床形成的物理化学条件、成矿物质来源提供了重要依据.但是,由于许多微量元素在成矿作用中的活动性以及其含量甚微,难以准确测定,而使其失去     

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。     

太平洋北部铁锰结核富集区沉积物的元素地球化学特征

本文对太平洋北部铁锰结核富集区沉积物的元素地球化学作了较为详细的研究。因子分析提供的信息表明,元素的分布主要受三个因子控制:（1）粘土及Fe、Mn氧化物水化物胶体的吸附作用;（2）生物化学作用过程有关的自生沉积作用;（3）海底页岩风化及附近海区的火山喷发作用。元素的来源:（1）Fe、Mn、Cu、Co、Ni、Zn、Cr、Cr、Mg、Al、Ti、K共生,主要来自粘土吸附;（2）C_有机、N、Sr、Na及Si、Ca、Sr主要来自生物化学过程沉积;（3）Pb主要来源于岩石碎屑（火山喷发碎屑）。     

中国东南沿海中生代酸性火山岩的锶和钕同位素特征与岩浆成因

中国东南沿海中生代火山岩叠置在几个不同的基底构造单元之上，不同单元内的火山岩在锶、钕同位素组成上存在着很大的差异。其中隶属于下扬子亚板块的浙西－赣东北区火山岩的＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ初始值普遍较低，而＾１４３Ｎｄ／＾１４４Ｎｄ初始值则较高。     

塔里木铁克里克构造带双峰式火山岩钐-钕同位素特征

塔里木南缘铁克里克构造带介于塔里木板块与西昆仑造山带之间 ,广泛出露前寒武纪变质火山岩系 ,前人将其厘定为早元古代卡拉喀什群[1] 。研究表明 ,这些变质火山岩由两部分组成 ,下部是以变酸性火山岩 (主要为变流纹岩及变晶屑凝灰岩 )为主的构造岩片 ,夹有少量的变质基性火山岩及大理岩。岩石主要由石英 (30 %～ 4 0 %)、长石 (40 %～ 5 0 %)、黑云母 (2 %～ 5 %)、石榴子石 (2 %～ 15 %)组成 ,副矿物有榍石、磁铁矿、磷灰石、锆石 (微量 )等。几乎均为变质重结晶矿物。上部以玄武岩为主 ,已变质为斜长角闪岩或斜长角闪片岩 ,夹少量条带状…     

四川牦牛坪轻稀土矿床地幔流体特征——铅锶钕和氦氩同位素及稀土元素证据

四川牦牛坪稀土矿床是中国第二大轻稀土矿床。笔者对该矿床进行了较系统的Pb—Sr—Nd同位素、稀有气体同位素地球化学以及稀土元素地球化学研究。稀土元素地球化学特征研究显示,矿区萤石、方解石、氟碳铈矿稀土元素分布模式与区内英碱正长岩相似,表明牦牛坪稀土矿床成矿与英碱正长岩岩浆活动有关以及石英包裹体流体REE曲线平直,Eu与Ce无明显异常,曲线规律性较强,可以认为牦牛坪轻稀土矿床成矿流体稀土元素是深源的。Pb—Sr—Nd同位素组成表明成矿物质来自富集地幔,具深源甚至幔源特征。稀有气体同位素地球化学研究也在一定程度上揭示了牦牛坪轻稀土矿化与地幔过程之间存在着成因关系。     

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。     

Noble Gas Isotopic Compositions of Cobalt-rich Ferromanganese Crusts from the Western Pacific Ocean and Their Geological Implications

1 Introduction Submarine metallic mineral resources consist mainly of polymetallic nodules and cobalt-rich ferromanganese crusts. Despite being discovered much later than the former, the latter are becoming one of the most important submarine polymetallic ore resources, because they containmany valuable metallic elements such as Co, platinum group elements (PGE), rare earth elements (REE), Ni and Cu, besides high contents of Fe and Mn (He et al., 2001). The Co-rich crusts are widely distr…     

70 Ma以来风尘活动在太平洋铁锰结壳中的记录

开展风尘沉积研究对于了解源区气候变化和大气循环过程具有重要意义。利用高分辨率电子探针技术,通过对铁锰结壳中风尘指示因子（Al沉积通量）的年际变化研究,探讨低纬度铁锰结壳中风尘沉积特征。结果显示：在过去近70 Ma中,低纬度铁锰结壳Al沉积通量平均值为300.5  μg/(cm^2·ka),并且记录了南、北半球的不完整风尘史。在晚白垩世－晚中新世期间,M06铁锰结壳位于热带辐合带之南,受南半球风系影响,其Al沉积通量大小反映了环太平洋区域火山活动强度;晚中新世后,受北半球风系控制,M06铁锰结壳Al通量的变化反映了亚洲风尘源区构造和气候的变化。     

中太平洋地区两个铁锰结壳的生长幕研究

通过对3块中太平洋铁锰结壳样品进行的生物地层学及其结构构造、元素地球化学剖面的综合研究发现,铁锰结壳的生长主要集中于两个形成环境存在差异分别由不同因素控制的形成阶段,一个是约25Ma以来其形成环境氧化程度由南极底层流(AABW)控制的对应于结壳新壳层的生长幕,另一个是渐新世之前其形成环境氧化程度由环赤道表中层洋流和高密度温盐表层水下沉控制的对应于结壳老壳层的生长幕,而在早、中渐新世处于两种环境的转换期,也正好是海退期、大洋低生产力期、低CCD和生物碳酸盐低产率期,形成结壳生长的主要生长间断。该研究成果对于进一步了解太平洋的古海洋、古环境演变有一定意义。     

中国多金属结核开辟区沉积物中微量元素地球化学特征

分析了中国多金属结核开辟区沉积物中Ba、Ce、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Sr、V、Y和Zn等11个微量元素的含量。研究表明，开辟区沉积物中微量元素在不同沉积单元中的分布特征存在明显差异，反映了地质历史上沉积环境的不同。沉积物中的Zn、Ni和Mn具有共同来源，反映铁锰氧化物、氢氧化物对这些元素的吸附控制作用；Sr、Ba以及Ce和Y等元素在东区主要与岩源碎屑有关，而西区则主要来自生物碎屑；Cu具有多种来源，东区主要与生物组分和岩源碎屑有关，西区则主要与自生铁锰氧化物的吸附有关。而通常认为与有机物有关的Cr、V等元素在研究区内则主要来自岩源碎屑。     

控制北太平洋深水中 Pb、Nd 同位素演化的不同因素

近年研究表明，大洋中溶解的 Pb和 Nd 以陆源来源占主导。但对 Pb和Nd 进入大洋的途径存在很大争议。笔者研究了3块中北太平洋铁锰结壳（CJ01，CLD01，CB12）的元素含量和 Pb、Nd 同位素组成。根据 Co 含量经验公式法定年，结合几块结壳的剖面 Pb 同位素演化曲线与 Os 同位素演化曲线，确定所研究的中北太平洋铁锰结壳的底部年龄约为 75Ma。3块结壳不论磷酸盐化与否，其 Pi、Nd 同位素随时间的演变曲线均十分相似，且 Pb 同位素演化趋势与北太平洋岩心（LL44－GPC3）中的风沙的 Pb 同位素演化趋势相似。这些结壳的 Nd 同位素演化趋势也相似，但与岩心 LL44－GPC3 中风沙的 Nd 同位素的演化曲线完全不同。由此得到以下结论:(1)通过研究2块结壳，首次提出太平洋铁锰结壳的年龄超过70Ma，得到了白垩纪末及整个新生代中北太平洋深水 Pb、Nd 同位素的演化。并且揭示磷酸盐化不会明显改变结壳中的 Pb、Nd 同位素组成。（2）风沙是中太平洋深水溶解 Pb 的主要来源。太平洋中的 Pb 由来自大陆风沙富放射成因 Pb 和来自火山弧非放射性成因 Pb 之混合，二者的量随时间变化。60Ma 之前，北美大陆粉尘是太平洋 Pb 的主要来源，而从40 Ma 开始，亚洲大陆粉尘对 Pb 总量的贡献日益重要。在约55 Ma 期间是大陆粉尘对海水 Pb 贡献最小的时期，与温暖气候相吻合。（3）风成粉尘对中北太平洋深水中的 Nd 的贡献可以忽略。新生代太平洋边缘火山岩风化侵蚀作用加强，是中北太平洋ENd值升高的主要原因。     

太平洋多金属结核和富钴结壳稀土元素地球化学对比及其地质意义

多金属结核和富钴结壳是大洋两类典型的铁锰产物。为探讨不同海区多金属结核和富钴结壳之间稀土元素特点及其揭示的地质意义,利用近年中国在太平洋获取的样品进行对比,采用ICP-AES对稀土元素测试。结果表明,结壳具有正Ce异常明显、LREE富集、∑REE高的特点,而结核表现为HREE相对富集、∑REE相对较低,因成因类型不同,Ce异常或表现为正异常、负异常或异常不明显。结核形成后受到成岩作用的影响,而结壳则为水成作用形成;结核和结壳中REE的存在形式比较复杂,不同海区各不相同,中太平洋东部产出的结壳和位于东太平洋的结核中REE可能主要赋存于铁矿物相,而西太平洋结壳REE可能主要赋存于锰矿物相;结核和结壳REE可能分别来自海水和海山蚀变玄武岩,热液作用影响有限。     

A Study of REE and Pb,Sr and Nd Isotopes in Garnet—Lherzolite Xenoliths from Mingxi,Fujian Province

The REE and Pb, Sr, Nd isotopes in three xenoliths from limburgite and scoria-breccias, including spinel-lherzolite, spinel-garnet-lherzolite and phlogopite-gamet-lherzolite, were analysed. The REE contents of the xenoliths are 1.3 to 3.3 times those of the chondrites with their REE patterns characterized by weak LREE depletion. The¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd values of whole rocks and minerals range from 0.51306 to 0.51345 with εNd=+ 8.2− +15.8,²⁰⁶Pb/²⁰⁴ Pb < 18.673, and²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb < 15.574. All this goes to show that the upper mantle in Mingxi at the depth of 67–82 km is a depleted mantle of MORB type, with⁸⁷Sr/⁸⁶ Sr ratios 0.70237–0.70390. In Nd-Sr diagram the data points of whole rocks are all out of the mantle array, implying that the xenoliths from Mingxi have more radiogenic Sr isotopes than those of the mantle array.     

太平洋富稀土深海沉积物中稀土元素赋存载体研究

太平洋深海沉积物中富含稀土(含Y,简称REY),尤其是(含)沸石粘土,其主要由粘土组分、沸石、鱼牙骨、微结核及生物残渣等组成,目前对于该类稀土矿床中REY的赋存载体存在争议。本文在中、西太平洋选取两个富REY的沸石粘土样品利用地球化学和矿物学对稀土赋存状态进行定量研究。矿物微区成分表明,鱼牙骨主要成分为磷灰石,含有最高的REY含量,为2497×10~(- 6)~18623×10~(- 6),微结核和沸石颗粒含有较低的REY含量,分别为246×10~(- 6)~333×10~(- 6)和29.36×10~(- 6)~256×10~(- 6)。通过三种矿物相在沉积物63~250μm粒级组分中各自所占质量比例,计算得出磷灰石对REY的贡献率可达90%以上,说明此粒级中磷灰石为主要REY赋存载体,然而相对全岩总的REY含量,该粒级中磷灰石的贡献仍较小。通过对全岩和粉砂级组分(小于63μm)主微量地球化学分析和XRD矿物相分析表明,2个样品中REY主要存在于粉砂级组分中,其中的磷灰石对全岩REY的贡献最高均可达70%左右。另外通过对粘土组分(2μm)研究发现2个样品粘土组分的REY含量相似,分别为530×10~(- 6)和631×10~(- 6),粘土组分对全岩沉积物的REY贡献意义不大,对整个沉积物REY而言其贡献率仅为2%~5%左右。因此认为磷灰石为整个沸石粘土中REY主要赋存载体。