麦哲伦海山群富钴结壳元素地球化学特征及赋存状态

为探究大洋富钴结壳的元素地球化学特征和赋存状态,以西太平洋麦哲伦海山群5个富钴结壳样品为研究对象,通过X射线衍射法、等离子体发射光谱法、等离子体质谱法及相态分析手段,分析了富钴结壳的矿物组成、主量元素和稀土元素含量。结果表明,富钴结壳样品主要结晶矿物为水羟锰矿,次要矿物包括石英、斜长石和钾长石,同时含有大量非晶态铁氧/氢氧化物。富钴结壳样品中Mn和Fe含量最高, Mn为16.87%～26.55%, Fe为14.34%～18.08%。富钴结壳明显富集稀土元素,其稀土总量为1 287～2 000μg/g,Ce含量为632～946μg/g,约占稀土总量的50%;轻稀土含量为1 037～1 604μg/g,重稀土含量为249～395μg/g,轻稀土元素明显高于重稀土元素。稀土元素配分模式呈现Ce正异常而Eu无异常,具有Ce富集特征。麦哲伦海山群富钴结壳是水成沉积成因,基本没有受到海底热液活动和成岩作用的影响。元素赋存状态与其矿物相密切相关, Na、K、Ca、Mg和Sr主要赋存于碳酸盐相, Mn、Ba、Co和Ni主要赋存于锰氧化物相, Fe、Al、P、Ti、Cu、Pb、V、Zn、Zr和REE主要...     

表层沉积物元素地球化学数据平差方法及在渤海的应用

海洋表层沉积物元素地球化学测量数据集往往由多来源数据组成。由于测试单位、测试设备、测试技术方法等的不同,造成这类数据存在多源性差异。以Si元素为例尝试采用相邻点对回归模拟法对不同来源数据进行平差和图幅集成,结果表明相邻点对回归模拟法不仅能够消除数据之间存在的系统误差,很好地反映元素在整个区域的分布情况,还能够将数据校正到更加合理的数值范围。     

大西洋中脊区线性构造解译及热液成矿关联

基于大西洋最新的高精度水深数据,协同重力、磁力数据,利用地形分割算法、GIS技术等综合解译大西洋洋脊线性构造,并将其与前人研究成果对比、校正、融合、整合、补充,生成大西洋线性构造信息图层。将已查明热液硫化物矿点生成已知矿点图层。将两图层进行空间关联分析,初步得出两者之间关系。     

西北冰洋表层沉积物黏土矿物分布特征及物质来源

西北冰洋表层沉积物黏土矿物分析结果显示其黏土矿物组成的区域分布和变化具有明显的规律性:从楚科奇海到北冰洋深水区,随着水深的增加,蒙皂石和高岭石含量增高,绿泥石和伊利石含量降低。自西往东,伊利石结晶度值降低,化学指数升高。根据Q型聚类分析获得的黏土矿物组合特征,结合周缘陆地的地质背景、河流及洋流情况,对研究区进行了黏土矿物组合分区,讨论了其黏土矿物来源。楚科奇海表层沉积物黏土矿物组合在靠近阿拉斯加一侧海域以Ⅰ类为主,靠东西伯利亚海一侧主要有Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类,中部主要为Ⅵ类,主要是西伯利亚和阿拉斯加的火山岩、变质岩以及一些含高岭石的沉积物以及古土壤等,经风化、河流搬运入海,在北太平洋的3股洋流及西伯利亚沿岸流的作用下沉积形成的。西北冰洋深水区表层沉积物的黏土矿物组合以Ⅰ类和Ⅴ类为主,表明其沉积物来源为欧亚陆架和加拿大北极群岛周缘海域的海冰沉积和大西洋水体的搬运以及加拿大马更些河的河流物质输入。     

西太平洋采薇海山和徐福海山富钴结壳稀土元素地球化学特征及来源

利用X射线衍射法、等离子体发射光谱法和等离子体质谱法分析了西太平洋采薇海山和徐福海山富钴结壳矿物相组成以及常微量元素含量,探讨稀土元素地球化学特征和物质来源。研究表明,富钴结壳样品主要结晶矿物为水羟锰矿,次要矿物包括石英、斜长石、钾长石和碳氟磷灰石,同时含有大量非晶态铁氧/氢氧化物。富钴结壳的Mn和Fe含量最高,Mn含量为16.20%～26.62%,Fe含量为8.56%～18.19%,老壳层（IV和V）发生了磷酸盐化作用。富钴结壳的稀土元素明显富集,轻稀土元素明显高于重稀土元素,稀土总量为1 842～2 854μg/g,其中,Ce约占50%。老壳层中稀土元素含量明显高于新壳层,这可能与老壳层发生磷酸盐化作用有关。稀土元素配分模式呈现Ce正异常、Eu无异常,具有明显Ce富集特征。富钴结壳的稀土元素与Ce、Y、CaO、P₂O₅、Ba和Sr具有正相关性关系,与Fe、Al₂O₃、Na₂O、K₂O、MgO、TiO₂、Pb和V具有负相关性关系,与...     

Estimation of potential distribution of gas hydrate in the northern South China Sea

Gas hydrate research has significant importance for securing world energy resources, and has the potential to produce considerable economic benefits. Previous studies have shown that the South China Sea is an area that harbors gas hydrates. However, there is a lack of systematic investigations and understanding on the distribution of gas hydrate throughout the region. In this paper, we applied mineral resource quantitative assessment techniques to forecast and estimate the potential distribution of gas hydrate resources in the northern South China Sea. However, current hydrate samples from the South China Sea are too few to produce models of occurrences. Thus, according to similarity and contrast principles of mineral outputs, we can use a similar hydrate-mining environment with sufficient gas hydrate data as a testing ground for modeling northern South China Sea gas hydrate conditions. We selected the Gulf of Mexico, which has extensively studied gas hydrates, to develop predictive models of gas hydrate distributions, and to test errors in the model. Then, we compared the existing northern South China Sea hydrate-mining data with the Gulf of Mexico characteristics, and collated the relevant data into the model. Subsequently, we applied the model to the northern South China Sea to obtain the potential gas hydrate distribution of the area, and to identify significant exploration targets. Finally, we evaluated the reliability of the predicted results. The south seabed area of Taiwan Bank is recommended as a priority exploration target. The Zhujiang Mouth, Southeast Hainan, and Southwest Taiwan Basins, including the South Bijia Basin, also are recommended as exploration target areas. In addition, the method in this paper can provide a useful predictive approach for gas hydrate resource assessment, which gives a scientific basis for construction and implementation of long-term planning for gas hydrate exploration and general exploitation of the seabed of China.     

西太平洋采薇海山群富钴结壳铂族元素地球化学特征与来源

为探讨富钴结壳铂族元素的来源,以西太平洋采薇海山群富钴结壳样品为研究对象,利用X射线衍射法、等离子体发射光谱法和质谱法,对富钴结壳样品进行了矿物组成、主量元素和铂族元素含量分析。研究表明,富钴结壳的主要结晶矿物为水羟锰矿,次要矿物有石英、斜长石、钾长石和碳氟磷灰石,同时含有大量非晶态铁氧/氢氧化物。富钴结壳中Mn和Fe含量最高,且明显富集铂族元素,铂族总量为142～1 352 ng/g,其中Pt为114～1 268 ng/g,占铂族总量的80%以上。老壳层的铂族元素含量高于新壳层,老壳层发生了磷酸盐化作用。富钴结壳的铂族元素之间发生了分异作用,Pd组（PPGE）含量高于Ir组（IPGE）。铂族元素配分模式显示Pt正异常和Pd负异常,具有Pt富集而Pd亏损特征,推测富钴结壳的铂族元素来源于洋壳蚀变过程中海山玄武岩和海水之间的水−岩反应。富钴结壳的铂族元素与CaO、P₂O₅、Ba和Cu正相关,推测铂族元素赋存于磷酸盐矿物相中。富钴结壳生长剖面从上到下,由新到老,铂族元素含量呈逐渐增加趋势,海水氧化性环境和高海洋生产力可增进磷酸盐化作用,从而进一步促进了铂族元素的富集。该研究对于揭示富钴结壳铂族元素的来源具有一定的参考价值。     

大西洋中脊赤狐热液区热液产物矿物学特征及其地质意义

赤狐热液区是2019年中国在南大西洋中脊23.7°S发现的一个位于拆离断层上盘的热液区.本文利用光学显微镜、电子探针、TerraSpec?Halo矿物鉴别仪和XRD粉晶衍射仪,对该区热液产物进行了矿物学和矿物成分研究.结果表明,赤狐热液区热液产物可分为硅质硫化物、硅质矿化角砾岩和碳酸盐质矿化角砾岩.这些产物均由不等量蚀...     

海底固体矿产资源综合信息定量评价方法初探

深海固体矿产资源,如多金属结核、富钴结壳、热液硫化物等,越来越受世界各国重视,以此为目标的调查与评价工作也越来越受重视。然而,由于深海矿产资源评价工作与陆地存在差异性,诸如调查程度低、控矿因素复杂、背景资料少、区域广大等等,陆地矿产资源评价工作中常用的定量评价方法未获得系统应用。本文尝试     

太平洋海山富钴结壳中铂族元素赋存状态与富集机理

通过选择性化学提取法,对太平洋采薇海山富钴结壳样品中铂族元素进行分级提取实验,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了铂族元素含量。赋存状态结果显示,富钴结壳中铂族元素在各个化学相态中富集比例从大到小依次为:铁氧化物相、残渣态、锰氧化物相、碳酸盐相、吸附态,未磷酸盐化新壳层和磷酸盐化老壳层中铂族元素都主要赋存于铁氧化物相中,其富集比例为59.26%～82.19%,残渣态中磷酸盐对铂族元素具有一定的富集能力,其富集比例为17.23%～35.37%。不同类型地质体中铂族元素的赋存状态结果,也证实了富钴结壳和海山结核中铂族元素富集主要受到铁氧化物相和残渣态的影响。太平洋海山富钴结壳中铂族元素的富集机理推测为铁氧/氢氧化物胶体粒子的吸附作用,使海水中PtC l24-离子被吸附到铁氧化物相中,从而使富钴结壳中铂族元素富集。