海底铁锰结核和结壳物质组成特征及其形成控制因素

比较研究了铁锰结核和结壳矿物及其元素组成。结核的锰矿物主要有δ-MnO2、钡镁锰矿和钠水锰矿，结壳则主要是δ-MnO2。相对结核，磷灰石含量在结壳中明显增加。矿物组成的变化造成了结核和结壳元素组成的差异。最明显的是Co和稀土元素含量在结壳中显著升高，Mn、Ni和Cu等降低。这与其形成环境及所经受的海底地球化学作用性质的强度不同有关。     

铁锰结核中锰矿物的相变研究

铁锰结核由于其潜在的经济价值，近年来研究的程度日益提高．至今为止，虽然有许多学者对其矿物组分进行了测试分析（如Easton1986；Boldton等，1988；Meanceau1992），但铁锰结核中锰矿物相类型、化学成分、晶体结构等均未研究清楚．本项研究分析了在海洋环境下形成的初始锰矿物相和铁锰结核矿物的相变及其成因解释，以期为了解铁锰结核的形成和矿物相的变化提供更进一步的参考资料．研究的天然铁锰结核样品是《海洋四号）｝HY4－861、871、881H个航次从太平洋中部7”N－12”N，176”E一178”E采集的．根据结核的形态和产出特征，将其…     

中太平洋铁锰结壳元素间的关系及其对结壳成因的意义

海洋铁锰氧化物作为潜在的海洋资源在过去20年中得到了很大的重视，因为它们富集Co、Cu、Ni、Mn和Pt．在海洋环境中，Fe～Mn．氧化物可分成3种沉积类型：成岩成因型、水成成因型和热液成因型（Halbach，1986）．这些类型当中，水成成因的结完在中太平洋海山中为最重要的沉积物．最近的研究表明Fe－Mn氧化物不仅是重要的矿物资源，而且还是潜在的古海洋记录（McMurtfy等，1994）。最近水成成因结壳测年方法的提高使Fe－Mn结壳中的古海洋记录与大范围的地质事件联系起来成为可能（McMurtry，1994）．进而，Fe－Mn结亮一般的生长速率（…     

大洋铁锰矿床形成过程中的生物作用

生物在大洋多金属结核形成过程中的重要作用早已引起了学者们的关注。Ｇｒｅｅｎｓｌａｔｅ１９７４年；Ｄｕｇｏｌｉｎｓｋｙ等１９７７年已注意到生物参与了多金属结核的生长。在大洋铁锰矿床形成过程中 ,生物起着至关重要的作用。死亡浮游生物在下沉过程中的氧化分解为海底铁锰成矿作用提供了物质基础 ,是成矿金属元素向海底富集的重要机制。生物的有机分解作用不仅向海底沉积物提供大量的微量金属元素 ,从而改变沉积物及孔隙水中微量元素的组成和浓度 ,而且改变了海底的沉积环境 ,特别是氧化还原环境 ［１］。好氧和厌氧细菌的活动营造…     

海底铁锰结核纹层和柱状构造成因的探讨

铁锰结核的内部构造反映了其生长环境,也反映了生长机制,由于微生物生态演替造成的氧化和还原条件的交替,产生了具有不同矿物和化学成分的纹层和柱状构造。     

南海北部陆坡海底峡谷形成机制探讨

通过对南海北部地震剖面的解释,并结合地貌以及区域地质特征等,对发育于南海北部陆坡区的珠江口外、台湾浅滩南以及澎湖海底峡谷的地貌和构造特征进行分析和对比,并对其形成机制进行探讨。研究结果显示,各海底峡谷具有相似的走向,并均具有转向的特征,但是其形成机制却各不相同,由此形成的地貌特征也各不同:珠江口外海底峡谷的形成与珠江带来的大量陆上沉积物的搬运相关,形成了喇叭型的水道;台湾浅滩南海底峡谷的形成受到NW向断裂构造的控制,这些断裂构造形成了薄弱带,经过沉积流的侵蚀而形成狭长的水道,当进入下陆坡后由于海山的阻隔作用而转为近EW向;澎湖海底峡谷带的上段主要是由陆坡沉积流的下向侵蚀、崩塌和滑移形成的,而其下段则主要具有沿马尼拉海沟北向延伸段发育的特征。     

加利福尼亚中部边缘破碎带热液坡缕石和铁锰矿化

在莫罗破碎带横切加利福尼亚中部大陆边缘的圣卢西亚陡崖获得了伴生坡缕石的铁锰氢氧化合物结壳和结核．在纯的、高镁、低铝的、窗格状结构岩脉中发现的坡缕石散布在固结不好的富坡缕石的泥岩中．坡缕石窗格状叶片的纯度和窗格状构造表明是通过直接沉淀形成的，     

中太平洋C海山富钴结壳铁锰矿物的组成、成分特征及其成因意义

采用X射线衍射和微区电子探针法,对2006年"大洋一号"考察船在中太平洋C海山取得的典型富钴结壳样品进行了铁锰矿物的组成和成分特征分析,结果显示:(1)结壳的老壳层中铁锰矿物具有水羟锰矿、钡镁锰矿和钠水锰矿的特征组合,其相对含量分别为45.5%、30.1%和24.4%;中间壳层和年轻壳层中铁锰矿物为水羟锰矿,表明结壳各层生长的环境条件不同.(2)铁锰矿物集合体中Mn/Fe值从老壳层到年轻壳层具有明显降低的趋势,老壳层Mn/Fe值大于20,最高达90;中间壳层Mn/Fe值在2～5之间,年轻壳层Mn/Fe值在1～2之间.铁锰矿物集合体探针测得的结壳老壳层元素的总百分含量稳定在75%左右,中间壳层和年轻壳层为50%～80%.Si、Ti元素含量从老壳层到年轻壳层有增加的趋势,在中间疏松层中百分含量均达到最高值,分别为3.17%和1.53%,表明自老壳层到年轻壳层,碎屑物质或有机质等对结壳的影响程度有增大的趋势.由此可见,研究区富钴结壳主要为水成成因,主要发育了水羟锰矿;老壳层生长期间受到局部海水氧化还原条件变化的影响,铁锰相矿物发生重结晶或重组而形成了水羟锰矿、钡镁锰矿和钠水锰矿特征组合,这种特征铁锰矿物组合的研究对于全面理解海水环境条件变化与结壳成因的关系具有重要的意义.     

南海珠江口盆地深水区混合沉积类型及其形成机制

珠江口盆地是研究深水沉积过程和南海油气勘探的热点区域。利用地震、测井和钻井岩屑等资料,发现珠江口盆地深水区晚渐新世至中中新世期间,发育混合沉积体系。该混合沉积体系岩相主要表现为碳酸盐岩与硅质碎屑以不同比例的混合堆积,垂向岩相变化存在突变式、渐变式和交互式三种递变类型。根据地震反射以及岩相特征,混合沉积体系可划分为4个沉积阶段：第1阶段主要为原位混合沉积,形成渐变式或突变式混合沉积;第2阶段为相缘混合,产生渐变式混合沉积层系;第3、4阶段为间断混合,形成交互式混合沉积。在硅质碎屑沉积为主的背景下,混合沉积由于碳酸盐碎屑的加入,可能会形成潜在的油气储层,对今后深水油气勘探有一定的启示意义。     

南海北部神狐海域海底滑坡在地震剖面上的识别及形成机制

海底滑坡广泛发育于海底陆坡,是沉积物往深海盆地搬运的重要方式。大规模的突发性海底滑坡事件不但可以改变海底地形地貌,还可能触发海啸,给沿海地区居民的生命和财产带来巨大损失。对海底滑坡地震响应特征进行研究,可以推断其物质来源、形成机制以及演化模式,为人类的防灾减灾提供科学依据。神狐海域地处被动大陆边缘,海底构造复杂,大陆坡较陡,具有发育海底滑坡的条件。结合最新采集的三维地震数据,在南海北部神狐海域发现了多期海底滑坡,研究表明,这些海底滑坡在地形上具有以下特征:在坡度剧烈变化处,有弧形主陡坎,沿着主要陡坎的两侧向下延伸则会出现近平行的侧壁,在海底峡谷侧壁和在较顺直的海底斜坡上存在圈椅状陡坎或陡壁。在对研究区海底滑坡的地震响应特征分析的基础上,研究了海底滑坡的地貌特征、内部结构及几何形态,探讨了南海北部陆坡神狐海域海底滑坡的形成机制,对于开展区域海洋工程,防止灾害发生具有重要意义。     

稀土元素在成岩型海洋铁锰结核中的富集特征及机制

借助相分析中的偏提取方法对取自东太平洋深海平原上的成岩型铁锰结核进行了选择性提取实验以研究稀土元素在其中各矿物或氧化物相中的分布模式以及铁氧化物和锰氧化物对稀土元素的吸附机制.结果显示,尽管1 nm-水锰矿相对无定形铁的氧化物/氢氧化物而言是成岩型结核中的优势矿物,但是稀土元素主要富集在无定形铁的氧化物/氢氧化物中.虽然稀土元素在海水中主要是以碳酸盐络合物的形式存在,但是无定形铁的氧化物/氢氧化物则是从海水中获得自由稀土元素离子来络合,而1 nm-水锰矿则直接吸附稀土元素的碳酸盐络合物.因此,无定形铁的氧化物/氢氧化物对稀土元素来说具有比1 nm-水锰矿更强的络合能力.成岩型结核的Ce负异常是由于成岩型结核形成于缺氧微环境中,该环境不能把可溶性的Ce~(3+)氧化成不溶性的Ce~(4+)发生沉淀.