海底沉积铁锰矿床形成机制讨论

运用非线性科学理论讨论了铁锰结核和结壳形成机制,提出南极底流强度是决定结核和结壳内部构造类型的主要因素。底流运动依次由片流、静态旋涡、动态旋涡增到动态振荡,结核和结南内部构造类型相应变化为平行纹层状、柱状、多核同心圆状和不规则纹层状。在远离热力学平衡条件下,Ｍｎ２Ｏ３催化环的形成及在Ｈ＾＋离子浓度变化诱导下发生的Ｍｎ＾２＋和Ｍｎ２Ｏ３之间的周期化学反应与扩散作用的叠加是造成结核和结壳中Ｍｎ、Ｆｅ微     

南海北部烟囱状冷泉碳酸盐岩的沉积环境分析

对南海北部陆坡具有圈层结构的烟囱状冷泉碳酸盐岩的岩石学、矿物学和地球化学特征进行了研究,结果表明:烟囱内外层具有明显不同的特征,内层碳酸盐含量比外层高,内层的碳酸盐矿物也更富含MgCO3,并且矿物颗粒较大,结晶程度较高;外层的铝、硅等陆源碎屑元素比内层含量高。内外层的碳、氧同位素也具有明显差别。对于研究的两个样品,内层的δ13 C分别为-40.80×10-3和-31.27×10-3,δ18 O分别为2.67×10-3和2.00×10-3,而外层的δ13 C分别为-31.26×10-3和-30.99×10-3,δ18 O分别为0.48×10-3和1.85×10-3。结合前人在该区域附近的研究结果认为,烟囱状碳酸盐岩具有内层比外层相对较负δ13C和较为富集δ18 O的特征。1mm间隔取样的δ13C和δ18 O剖面变化与烟囱状碳酸盐岩的圈层结构吻合较好,由外层至内层δ13C的变化范围为-27.50×10-3～-32.05×10-3,δ18 O的变化范围为0.78×10-3～2.34×10-3。外层6mm的δ13 C和δ18 O具有明显的负线性相关,相关系数r2为0.996 7。根据上述特征,讨论了渗漏甲烷流体的性质、扩散机制及对沉积环境的影响,推测具有圈层结构的烟囱状碳酸盐岩是由单一渗漏通道形成的,生长顺序有待进一步定年证实。烟囱外部6mm受海水影响较大。研究结果对于恢复南海北部陆坡甲烷渗漏系统、建立冷泉和热泉之间的联系具有一定意义。     

南海东北部甲烷成因碳酸盐岩的矿物学及同位素组成(英文)

取自南海北部的3块自生碳酸盐岩主要为圆环状、结核状和结壳状。X射线衍射分析显示,这3件碳酸盐岩主要由黏土矿物、陆源碎屑(石英、长石)和碳酸盐矿物(高镁方解石和铁白云石)组成;碳氧同位素分析表明,结核状和结壳状碳酸盐岩具有极负的δ13C(分别为-32.83‰和-38.01‰PDB)和正的δ18O(分别为+2.19‰和+2.96‰PDB),不同于正常沉积的海相碳酸盐岩,甲烷厌氧氧化过程控制了这些碳酸盐岩的形成。碳酸盐岩为甲烷成因,记录了南海东北部海底富含甲烷的冷泉活动历史。     

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。     

中太平洋北部锰结核的构造及成分特点

本文阐述了中太平洋北部锰结核的成分及结构、构造的研究结果。结核可分为粗糙型和光滑型,内部呈现具有核心的同心层状构造,壳层可分为数个粗层。各粗层之间为不整合或假整合接触,粗层内微层呈韵律性排列。通过对粗层构造以及粗层内各韵律层的元素及矿物组分分布特点的研究,作者认为粗层的生长与当地沉积物的沉积间断或沉积速率减小有关,而微层的韵律性则是结核在滚动过程中生长造成的。文中并对结核的生长过程作了一般性讨论。     

中太平洋海山富钴结壳与基岩关系的研究

对我国首次取得的中太平洋海山基岩和富钴结壳样品的结构构造、矿物和化学组成特征的研究表明,该区主要基岩类型为碱性玄武岩、磷块岩、磷酸盐化碳酸盐岩和燧石等,碱性玄武岩分布最广,并均有不同程度的风化.观察表明,富钴结壳的载体可以是各种岩性的基岩.玄武岩、风化火山岩和磷块岩上的结壳厚度比燧石的大,有较高的经济价值,是选矿冶炼的主要对象.对于调查区内富钴结壳形态总体上可分为三种类型:板状、砾状和结核状结壳.从以下四个方面探讨结壳与基岩之间的关系:(1)海水、基岩和结壳中主要金属元素含量特点;(2)通过聚类分析方法探讨结壳与基岩之间的亲疏程度;(3)结壳的分布特征;(4)不同基岩类型对结壳生长的影响.分析结果表明,调查区内的火山岩及磷块岩对结壳形成的贡献大(比其他类型岩石).     

泥岩中碳酸盐结核的内部结构：结核生长的传统同心模式的临界值

泥岩中碳酸盐结核的内部结构：结核生长的传统同心模式的临界值ＰｅｔｅｒＳ．Ｍｏｚｌｅｙ沉积岩中的一些矿物通常形成结核（例如，磷灰岩、石英岩、铁氧化物），碳酸盐结核在研究中已引起了高度的重视．这在很大程度上是因为：（１）它们是最常见的结核，（２）在化学上...     

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     

墨西哥湾布什山冷泉碳酸盐岩沉积岩石学及地球化学

对墨西哥湾布什山采集的7块冷泉碳酸盐岩样品进行了沉积岩石学及地球化学研究,结果表明:冷泉碳酸盐岩以结壳的形式产出,结壳中双壳类和管状蠕虫等冷泉生物碎屑发育,结壳主要由泥晶、微晶和亮晶文石组成(含量89%～99%,平均94%)。碳酸盐岩13C中等亏损(δ13C最负值为-29.4‰,PDB),表明碳的来源主要是非甲烷的碳烃化合物,18O相对富集(δ18O为+2.4‰～+5.0‰,PDB),可能与原地水合物分解形成富集18O的孔隙水有关。碳酸盐矿物相(5%硝酸可溶部分)的稀土元素总量较低(0.40×10-6～20.85×10-6),稀土元素Ce异常特征和页岩标准化配分模式在不同样品、甚至同一样品结晶程度不同的碳酸盐矿物相(泥晶、微晶和亮晶)中变化显著,表明布什山冷泉碳酸盐岩形成过程中氧化还原条件复杂多变,控制氧化环境变化的主要因素可能是流体的渗漏速率。     

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。     

A STUDY OF DETRITAL MINERALS IN THE SEDIMENTS FROM THE WESTERN CENTRAL PACIFIC OCEAN

No Jess than 90 species of detrital minerals have been identified from the fine and very fine sand grains in the sediments from the Western Central Pacific. It is demonstrated that the volcanic minerals were originated from the eruption of oceanic tholeiitic magma since the Early Pleistocene according to the mineralogical indications and the rare-earth element distribution pattern. The mineral assemblage indicates that the detrital minerals are principally of pelagic origin. But the Melanesia Basin has more terrigenous constituents of minerals, of which, the quartz content increased generally during the interglacial periods. The area of Wallis Islands, especially of the Northern Fiji Basin has relatively typical pelagic substances and less terrigenous components. The genesis of the authigenic manganese nodules is closely related to the brown clay and can also be found in the calcium carbonate sediments in form of fine grain, but not in the relatively loose calciferous volcanic ash bed in the Northern Fi     

东海钙质生物骨屑的矿物学特征

通过电镜、电子探针和X射线等项分析,对东海沉积物中的有孔虫、腹足类、双壳类、苔藓、珊瑚、海胆等骨屑进行了矿物学研究,确定了矿物成分与生物属种的关系,并基于有孔虫壳体化学成分将壳体分为均质壳和异质壳,生物碳酸盐中镁主要富集在方解石及镁方解石中,锶在方解石和镁方解石中的分配系数(D)相似,为0.11—0.14;在文石质骨屑中D=1.09-1.20。碳氧同位素组成与生物属种有明显关系。据一些有孔虫壳体氧同位素偏差值计算的水温来看,本次测定的有孔虫属种的骨屑不能作为理想的骨屑温度计。     

长江三角洲第一硬土层中微结核的矿物化学特征及其成因

长江三角洲第一硬土层是古土壤层,是长江河漫滩型沉积物,其形成经历多次沉积和成土过程.硬土层中的铁锰结核以菱铁矿、菱锰矿和褐铁矿为主,通过铁锰元素离子和矿物Eh-pH稳定关系分析,最有利于菱锰矿和菱铁矿结核生成的条件是:Eh＜0且pH＞8.成土期处于末次冰期低海面、气候寒冷干燥期,土壤的化学过程是以氧化作用为主,是褐铁矿等氧化性矿物形成时期;冰后期海相层的沉积覆盖使土壤层进入成岩阶段,土壤层的化学过程以还原作用为主,成岩过程是铁锰碳酸盐结核的主要生成期.     

麦哲伦海山区MD、ME、MF海山富钴结壳特征

麦哲化海山区MD、ME、MF海山具有三层构造的结壳特征，研究表明，结壳可分为上部较致密层、中部疏松层、下部致密层。致密层构造单一，含很少脉石矿物；疏松层构造杂乱，含有大量脉石矿物；较致密层介于两者之间，壳层矿物有锰相矿物（主要为水羟锰矿）、铁相矿物和次要矿物（粘土矿物、钙十字沸石、石英、方解石、磷灰石等）。不同壳层地球化学特征具有明显差异性，Ce异常表明在结壳从下层到上层的生长过程中，环境的氧化性逐渐减弱，结壳^10Be测年结果表明，疏松层的生长速率最大，其次为致密层，较致密层的生长速率最小。推测区的最老的结壳的生长年代为中新世晚期，在4Ma以前，区内水动力条件很弱，氧化性较强；4－3．1MaBP水动力条件较强，氧化性较弱；2．6MaBP以来，水动力条件为强－弱波动期，氧化性较弱。     

日本海西部大陆坡自生碳酸盐的特征与成因

对日本海西部大陆坡沉积物柱状样中的自生碳酸盐样品进行了X射线衍射、扫描电镜、地球化学和碳氧同位素组成的系统研究。X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,碳酸盐主要组成矿物为颗粒状自生高镁方解石微晶,放射状自生文石微晶仅在一个层位出现。结合碳酸盐的地球化学组成,认为研究区碳酸盐来自于富Ca2+、Mg2+和HCO3-流体的沉淀。中度亏损的13C(-33.85‰～-39.53‰)表明碳来自于甲烷的厌氧氧化,同时,这也是研究区海底存在甲烷冷泉的重要证据。重氧同位素比值(5.28‰～5.31‰)则指示着富18O流体来源,而该流体应源于天然气水合物的分解。综上可知,研究区碳酸盐来自于研究区甲烷冷泉上升流的沉淀,指示着海底更深处天然气水合物的存在与分解。     

太平洋三海区热液烟囱物的地球化学标型特征研究

以成因矿物学的理论和方法，运用电子探针、中子活化、常规化学分析和稳定同位素分析等多种地球化学实验测试技术，较系统地研究了太平洋三区四地热液烟囱物的地球化学组成和变化，揭示了研究区不同热液喷发类型中的地球化学标型特征。高温热液类型的硫化物，由高温热液矿物组成，除本身富合Fe，Zn，Cu，Pb等金属元素外，氧同位素换算温度也表现最高或中高；中低温热液类型的烟囱物，金属元素合量较低，氧同位素换算温度也表现较低。由此论证了不同标型特征的热液矿物地球化学特征与热液喷发环境之间相互依存的紧密关系。     

南黄海几种重矿物表面结构特征的初步研究

本文对南黄海浅层沉积物中的电气石、石榴子石、磷灰石和榍石的表面结构特征在扫描电镜下进行分析探讨,从而为该项工作的开展提供了依据。     

南极中山站和企鹅岛变质岩类造岩矿物的矿物化学及其变质作用

本文利用电子探针分析了南极中山站和企鹅岛变质岩类岩石中主要造岩矿物(石榴石、斜长石、黑云母和角闪石)的化学组成,利用矿物地质温度计和各种成因判别图解,确定中山站变质岩类岩石的变质程度为高角闪岩相;企鹅岛变质岩类岩石的变质程度为低角闪岩相。     

箱模式的一种应用

用简化的箱模式进行区域环境气体污染物日均浓度的模拟计算。实例计算表明，用区域内占优势烟源的有效高度作为箱体高度是合理的。     

黄河与长江入海沉积物中碳酸盐含量和矿物颗粒形态特征及影响因素

利用X射线物相分析、扫描电镜及能谱分析等方法分析了长江和黄河入海沉积物矿物颗粒形态特征及不同粒级的碳酸盐矿物百分含量分布。结果表明,长江和黄河入海沉积物的碳酸盐矿物含量均在9%左右,差异不大。长江碳酸盐矿物含量在粗粒级较高,随着粒度变细波动式降低,黄河碳酸盐矿物含量则随粒度变细而逐步增加;黄河方解石含量高而白云石低,长江的情况正好相反。长江和黄河入海沉积物中的白云石颗粒大多比较完整,侵蚀沿完全解理面发生,菱面体形态明显。长江白云石上可以见到大量的磨蚀和溶蚀形态。黄河白云石保存较好,侵蚀程度较低,磨蚀和碰撞形态明显,溶蚀形态很少,发现典型的马鞍状白云石颗粒。长江和黄河的方解石均遭受强烈侵蚀。长江方解石溶蚀特征特别明显,深入矿物颗粒内部。黄河方解石侵蚀深度相对浅表,侵蚀形态多为磨蚀、碰撞和溶蚀等物理和化学综合侵蚀特征。长江某些方解石表面布满细小鲕状方解石颗粒,似为局部自由空间的胶体-陈化成因特征。黄河方解石呈现多个次生微晶集合体,显示其黄土粘粒空隙胶结物成因形态。碳酸盐矿物的菱面体形态和菱面体完全解理所特有的60°和120°交角,是其电镜下的最佳识别特征。长江和黄河沉积物物源、流域风化强度以及矿物晶体结构本身的特...