大洋铁锰结壳的地球化学与古海洋环境示踪

主要回顾近年来铁锰结壳在深度定年、主量元素、微量元素及Sr，Nd，Pb同位素地球化学及其古海洋环境示踪方面的主要研究进展，并提出有关认识和展望。     

南海表层沉积物中钙质超微化石分布特征

为系统描述钙质超微化石在南海表层沉积中的分布特征,对遍布南海的175个样品进行了实验分析。发现不同地区钙质超微化石绝对丰度相差很大,从0—3.8×1010个.g-1不等。平面上将钙质超微化石丰度分为3个区。共鉴定出钙质超微化石21属28种,以Emiliania huxleyi、Florisphaera profunda和Gephyrocapsa oceanica为优势种,其中Florisphaera profunda占据绝对优势。南海钙质超微化石分布具有两个明显特征:一是14°N线南北两边钙质超微化石的分布存在差异;二是南海钙质超微化石丰度以南沙群岛和西沙群岛两片海域为最高,并有东北-西南走向的分布趋势。对影响钙质超微化石分布的水深、上升流与营养盐、陆源物质稀释作用、碳酸盐溶解作用等因素作了讨论,并根据钙质超微化石随水深的变化推测南海碳酸盐补偿深度应在4 000m左右。     

中太平洋WX海山富钴结壳磷酸盐矿物学研究及成因类型分析

大洋富钴结壳普遍发生磷酸盐化,磷酸盐化对富钴结壳的各种属性存在显著影响,而磷酸盐的成因问题一直没有得到很好解决。中太平洋WX海山富钴结壳老壳层中发育着两期磷酸盐化事件所产生的上下两层磷酸盐,本文运用反光显微镜、扫描电子显微镜、电子探针、微量粉晶X衍射等手段分别对其进行了矿物学特征观察和测试,研究了老壳层上下两层磷酸盐特征并探讨其可能成因。上层磷酸盐由大量形态结构清楚的磷酸质有孔虫和超微化石以及非生物碳氟磷灰石(CFA)组成,成分均一,杂质少,表现出生物成因和原生自沉积特点;下层磷酸盐变化复杂,具有特征的交代结构,混杂较高的Si、Al、K、Fe成分,显示以磷酸盐交代碳酸盐成因为主。这表明不同磷酸盐化期形成的磷酸盐有不同的成因类型。     

富钴结壳中贵金属元素的特征

对太平洋CL、CM海山调查时获取9个富钴结壳样品,采用化学处理及ICP-MS法进行分析。对贵金属元素含量分布特征、富集因子、标准化模式以及来源进行探讨和研究。结果表明：海山结壳中贵金属元素Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Pt等的平均含量分别为： 1.05×10^-6、2.3×10^-6、15.6×10^-9、22.3×10^-9、2.39×10^-9和432×10^-9。与结核、洋壳及陆地矿石的Pd/（Pt+Pd）、Pt/（Pt+Pd）和Pd/Pt等贵金属元素的比值相比,大洋富钴结壳的 Pd/（Pt+Pd） 比值最低,为0.006;其次是结核,为0.06;洋壳为0.08;陆地矿石的Pd/（Pt+Pd）比值较大,为0.35～0.65。结壳的Pt/（Pt+Pd）比值最高,为0.99;其次是结核,为0.95;洋壳为0.93;陆地矿石的Pt/（Pt+Pd）比值相对较低,为0.33～0.65。统计分析显示了不同区域、不同环境中贵金属元素的特征参数变化,并且说明富钴结壳中富铂、金、钌、铑,而贫钯。贵金属元素标准化显示,海山富钴结壳均存在着Pt、Au正异常和Pd的负异常,其中Au异常幅度与结核的Au异常一致。     

太平洋富钴结壳高密度环境记录解读

生长缓慢、具有层带结构的海山富钴结壳蕴含着高信息密度的古海洋环境变化记录．具有微米级空间分辨率的现代微探针技术可解读结壳中的环境信息．采用具有微米级空间分辨率和ng／g级检出限的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱与电子探针相结合,测定了采自中、西太平洋海山区4个典型板状结壳样品剖面中包括全部稀土在内的40多个元素的微区分布,获得了结壳生长期这些元素的分布及其相互关系变化的特征曲线;采用^10Be法和经验公式法相结合,对结壳整个生长期进行了生长速率计算和定年．重点讨论了A1／（Fe＋Mn）及P和Y／Ho记录的古海洋环境和古气候意义,认为Al／（Fe＋Mn）记录可反映亚洲季风气候的演化历史;通过将P和Y／Ho记录与深海沉积物的碳同位素记录进行对比,认为它们是生物成因事件的指示剂．最后对结壳定年及现代微探针技术的方法学问题进行了讨论．     

深海沉积物中的碲异常

碲在地球上是一种稀有分散元素,碲在地壳中的丰度很低,仅为1.0ng/g;但碲在富钴结壳、海底多金属结核、深海沉积物和陨石中的丰度异常高。为了查明深海沉积物中碲异常的原因,我们对比分析了深海沉积物中磁性部分与全岩的碲含量和氦同位素组成。结果显示磁性部分的He含量和3He/4He比值及Te含量较全岩的值明显偏高;3He含量与Te含量同步变化;在3He-Te关系图上,二者具明显的正相关关系。首次提出深海沉积物中的碲异常与氦同位素异常一样可能是由宇宙尘注入引起的;海底多金属结核和富钴结壳中的碲异常可能也与宇宙尘有关。深海沉积物中的碲异…     

舒曼海山铁锰结壳中钙质超微化石生物地层的年龄测定

用钙质超微生物地层学确定夏威夷考爱岛以北200英里，舒曼海山铁锰结壳内不同层次的年龄和生长速率．这项工作是利用不同地球化学指示物重现结壳古海洋历史研究的一部分．