太平洋多金屬結(jié)核和富鈷結(jié)殼地質(zhì)地球化學(xué)特征與成礦機(jī)制對(duì)比研究.pdf

1、中山大學(xué)博士學(xué)位論文太平洋多金屬結(jié)核和富鈷結(jié)殼地質(zhì)地球化學(xué)特征與成礦機(jī)制對(duì)比研究姓名：何高文申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)指導(dǎo)教師：孫曉明20060208中山大學(xué)博士學(xué)位論文太平洋多金屬結(jié)核和富鈷結(jié)殼分布特征與成礦機(jī)制對(duì)比研究中文摘要表面，主要產(chǎn)于海山斜坡，坡度小于15。，豐度相對(duì)較高，分布水深主要為1500—2500m。結(jié)核區(qū)賦存結(jié)核的沉積物以硅質(zhì)粘土為主；結(jié)殼區(qū)與結(jié)殼形成有關(guān)的基巖主要有玄武巖(多己蝕變)、火山碎屑巖

2、、礁灰?guī)r、磷塊巖等。結(jié)核區(qū)最低含氧帶(0MZ)水深為200—800m，結(jié)殼區(qū)東部(萊思海嶺)OMZ水深為400—800m，中西部為800—1000m。結(jié)核東區(qū)表層沉積物、間隙水和上覆水的pH和Eh均略低于西區(qū)，西區(qū)表層沉積物及其周圍海水氧化性要強(qiáng)于東區(qū)。結(jié)核研究區(qū)表層沉積物氧化性最強(qiáng)，其次為上覆水，間隙水的氧化性相對(duì)最弱。最初形成于始新世晚期至漸新世早期的南極底層流(AABW)是沉積間斷的主要原因，有利于形成氧化環(huán)境，對(duì)結(jié)核、結(jié)殼Mn、

3、Fe礦物的形成起了重要作用。結(jié)核與結(jié)殼具有類似的礦物組分，主要有錳相礦物(水羥錳礦、鈣錳礦)、鐵相礦物(針鐵礦、纖鐵礦)和次要礦物(粘土礦物、鈣十字沸石、石英、方解石、磷灰石等)；但結(jié)殼中錳相礦物以水羥錳礦為主，鈣錳礦少見(jiàn)，結(jié)殼中礦物結(jié)晶程度要低于結(jié)核，且磷灰石含量一般較高。結(jié)核比結(jié)殼富集的元素有：Na、Mg、AI、Si、K、Mn、Ni、Cu、Zn、Mo等，虧損的元素有：P、Ca、Ti、S、CI、Fe、Co、V、Sr、Zr、Ba、Pb、

4、Ce等，結(jié)核Mn／Fe(268～584)明顯高于結(jié)殼(128～141)；在空間上，由東往西，結(jié)核區(qū)Mn／Fe逐漸減小(由584降至268)，結(jié)殼區(qū)則逐漸增大(平均值由136增至148)；結(jié)核Ni、Cu、Zn、Ti、Sr、Mn等富集程度比結(jié)殼高，而結(jié)殼P、Fe、Co、Zr、Pb、Ce等富集程度較高。與海水相比，在結(jié)核和結(jié)殼中Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Zr、Ti、Ce、Mo、(AI)等過(guò)渡族元素、銅族元素、稀土元素及其它微量

5、元素明顯富集，Si、P、Ba等營(yíng)養(yǎng)元素也有相當(dāng)程度的富集。無(wú)論結(jié)核還是結(jié)殼，Mn與Fe之間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，二者各自與其它元素一起構(gòu)成不同的元素組合。在結(jié)核中Mn與Ni、Cu構(gòu)成較穩(wěn)定的元素組合，與Co呈負(fù)相關(guān)性，而在結(jié)殼中Mn與Co正相關(guān)，與Co、Ni構(gòu)成穩(wěn)定的元素組合。結(jié)核∑REE變化范圍為(50257—129926)x10一，5Eu為1042—1121，Ce／Ce為0834～1345，(La／Yb)N為06940918，Y／Ho為1