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西太平洋深海盆地同时发育多金属结核和富稀土沉积物，但针对多金属结核及其表层沉积物之间关系的研究较少。通过多金属结核-表层沉积物地球化学分析，揭示关键金属元素在结核、沉积物中的富集和分馏过程，探讨沉积过程与环境对多金属结核生长的影响。研究区多金属结核具有相对高的Co、REY含量，低的Mn/Fe比值，显示为典型的水成成因。主成分分析及相关性分析结果指示结核的成矿过程是在水成作用、成岩作用以及陆地碎屑、生物碎屑输入的作用下，Fe-Mn氧化物对海水及孔隙水中各类金属元素的选择性富集。研究区表层沉积物主要为深海黏土，相较于多金属结核富集大部分金属元素，深海黏土更为富集Si、Al、Na、K等元素。沉积物中Co、Ni、Cu等金属元素的富集与Fe-Mn微结核的含量相关，而REY与磷酸盐组分更为密切。Fe-Mn氧化物组分对海水中金属元素选择性吸附形成多元素的富集及显著的Ce正异常、Y负异常，而磷酸盐组分主要继承海水的稀土特征，它们的含量决定了沉积物中金属元素及稀土元素的含量和模式。结核及沉积物在关键元素富集的过程中有相似的过程，Fe-Mn氧化物组分是二者元素富集过程的载体。研究区的低生物生产力和低沉积速... 相似文献
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对东太平洋海盆 ４３０ 柱沉积物的组分、古生物、结构构造以及古地磁、铀系等进行研究后, 将沉积物进行分类、命名与分层, 并确定其年代。研究表明, 本柱由下至上的沉积物分别为含沸石粘土、深海粘土、硅质粘土和钙质粘土。该柱中存在 ４ 个沉积间断, 其中在 ３２５ ｃｍ附近层位有一厚约 １０ ｃｍ 的多金属结核层,此界面为中中新世至晚上新世的沉积间断,它在 Ｃ Ｃ区内普遍存在, 持续时间长, 分布范围广。反映此时南极底层流十分强盛, 对东太平洋 Ｃ Ｃ 区的沉积作用和多金属结核形成与发育产生重要的影响。 相似文献
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海底水－沉积物界面系统中稀土元素的变化及配分特征 总被引：1，自引：0，他引：1
本文利用”大洋多金属结核调查“期间”海洋4“号调查船HY4-871、881航次在东太平洋海盆取得的底层水、沉积物、间隙水及多金属结核样品,对比研究了稀土元素(REE)在海底水-沉积物界面系统不同物质相中的分布变化及配分特征。结果表明,在大洋氧化性沉积物间隙水中REE相对于底层水亏损。除Ce外,沉积物与多金属结核REE含量较为接近。底层水、沉积物、间隙水REE配分特征极为相似,都表现出中稀土相对于轻、重稀土的轻度分离和富集,Ce表现为负异常。多金属结核中中稀土也有类似的富集倾向,但Ce主要表现为正异常。随深度的增加,沉积物REE含量增加,但其配分模式不变。 相似文献
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东太平洋不同海域多金属结核差异的主控因素 总被引：2，自引：0，他引：2
本文以ＤＹ８５－４航次在东太平洋的调查为基础,概述了多金属结核在东西两海区的差异;分析了影响这种差异的因素;着重探讨了多金属结核的丰度,品位,覆盖率,Ｍｎ／Ｆｅ,与伴生沉积物,断裂带,火山,侵入岩的关系。发现造成两区结核差异的因素很多,但起主控作用的是断块,火山,岩浆,热液等活动所带来的物质及对海底物理化学环境的影响。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》1991,(3)
部控项目“海南西沙礁相第四纪地质研究”课题负责人张明书,国家自然科学基金项目“中国生物礁比较沉积学研究”课题负责人业治铮。以中新世至晚更新世的生物礁岩石地层剖面为基础,结合碳、氧同位素和地球化学分析资料,阐明了西沙生物礁自中新世初形成以来的沉积地质学问题,反映了我国浅海碳酸盐沉积学、礁地质学等领域的新进展。提交“西沙礁相第四纪地质研究”报告。出版成果;《中国西沙礁相地质图册》及《西沙生物礁碳酸盐沉积地质学研究》两书均由科学出版社出版,《生物礁比较沉积学》专辑,刊登在“海洋地质与第四纪地质”第10卷第二期上。 部控项目“太平洋中部多金属结核的调查与研究”课题负责人许东禹。在太平洋开展了4个航次资源调查的基础上,探讨太平洋中部多金属结核的矿物、化学成分、生长和分布规律及晚新生代古海洋环境及其演化。提交“太平洋中部多金属结核的研究”报告。 相似文献
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本文利用“大洋多金属结核调查”期间“海洋４”号调查船ＨＹ_４－８７１、８８１航次在东太平洋海盆取得的底层水、沉积物、间隙水及多金属结核样品，对比研究了稀土元素（ＲＥＥ）在海底水－沉积物界面系统不同物质相中的分布变化及配分特征。结果表明，在大洋氧化性沉积物间隙水中ＲＥＥ相对于底层水亏损。除Ｃｅ外，沉积物与多金属结核ＲＥＥ含量较为接近。底层水、沉积物、间隙水ＲＥＥ配分特征极为相似，都表现出中稀土相对于轻、重稀土的轻度分离和富集，Ｃｅ表现为负异常。多金属结核中中稀土也有类似的富集倾向，但Ｃｅ主要表现为正异常。随深度的增加，沉积物ＲＥＥ含量增加，但其配分模式不变。 相似文献
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海底热液多金属硫化物分布及控矿因素 总被引：6，自引：0，他引：6
基于最新公布的全球热液矿点数据讨论了海底热液多金属硫化物矿体形成的构造环境,探讨了深部岩浆活动、断裂构造以及沉积物盖层等控矿因素对洋中脊多金属硫化物矿体成矿的影响。研究结果表明:海底热液多金属硫化物矿点主要分布于离散型板块边界和汇聚型板块边界;深部岩浆活动和断裂构造是洋中脊热液多金属硫化物成矿最主要的控矿因素;快、慢扩张洋中脊环境深部岩浆活动和断裂构造的差异导致在海底形成了不同规模的多金属硫化物矿体。对认识海底热液多金属硫化物矿床分布与成矿规律、以及开展海底多金属硫化物资源勘查具有一定的指导意义。 相似文献
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《海洋地质前沿》2016,(11)
WPC1101重力活塞柱样取自东太平洋CC区西部,其顶部见有水成多金属结核,3.4~3.5m发育埋藏多金属结核层。对该柱样的沉积物成分、磁性地层、黏土矿物及元素地球化学结果进行综合分析,以探讨柱样的沉积环境变迁;对埋藏多金属结核进行地球化学元素分析,探讨其形成环境。结果表明:该柱样成分以硅质黏土为主;蒙/伊比表明晚渐新世时期研究区海底火山、热液活动较强,自生黏土组分较高;而上新世以后则相对减弱。柱样自下而上生物成因SiO_2含量逐渐增多,代表陆源碎屑物质的Al_2O_3含量相对稳定,P_2O_5、CaO、Cu、Co、Ni则由于生物SiO_2含量的增加而稀释,含量降低。埋藏多金属结核发育于生物生产力旺盛、沉积间断发育期,其内稀土元素(Ce元素除外)由于受后期成岩作用发生清扫作用,转移至沉积物中,而Ce元素不参与后期成岩过程,持续在多金属结核内富集。 相似文献
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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。 相似文献
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多金属结核瞬时生长速率及其意义 总被引：1，自引：0，他引：1
本文用Ｘ射线荧光光谱分析，沿结核壳层的生长方向逐点扫描测定铁锰含量，计算结核壳层的瞬时生长速率，划分结核壳层的生长阶段，计算各生长阶段的生长速率，并在结构壳层中建立高分辨率的时间标尺，重建多金属结核生长历史。 相似文献
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东太平洋多金属结核的形成年代及生长速率研究 总被引：2，自引：0，他引：2
用铀系法、氨基酸法和锶同位素法对取自东太平洋的数个多金属结核进行了年代测定。在参考其他测年数据并综合地质、气候、环境等资料后, 发现东太平洋多金属的形成与南极底层流有密切关系。大多数结核自渐新世后逐渐生成发育, 早中新世、中中新世及晚上新世是结核发育的最有利时期。多金属结核的生长速率为１０－ ６ ｍ ｍ ／ａ 数量级。由于在不同地质时期受到不同的环境因素的影响, 结核的整个生长发育过程呈阶段性与多变性等特征。 相似文献
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海底热液矿床具有重要的经济价值和科学意义。其产出构造背景包括洋中脊、弧后扩张中心及板内热点处。处于不同构造环境的热液矿床具有不同的地质和地球化学特点。系统总结了海底热液矿床产出的地质和地球化学特点,主要包括热液矿床产出的构造背景、围岩类型、矿区的矿物及矿物组合特点以及不同热液区矿床的元素组成、稀土和硫同位素特点等,对各构造环境中热液矿床的特点进行了对比,指出不同热液区热液矿床地质和地球化学特点差异的根本原因在于所处构造环境的不同和扩张速率的差异。文章最后提出了今后应着重研究的几个问题。 相似文献
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地形坡度对多金属结核分布的控制作用 总被引：3，自引：3，他引：3
选取我国东太平洋多金属结核开辟区内的一个区域作为研究区,利用人工神经网络中应用最为广泛的BP网络,建立控制多金属结核分布的地质因素与多金属结核分布之间的映射关系,探讨地形坡度对多金属结核分布的控制作用.结果表明,在经度、纬度、水深、坡度四个因素中,坡度对结核分布影响程度最大;多金属结核主要分布于坡度小于5°的地方;当坡度小于5°时,丰度与地形坡度呈正相关,品位与地形坡度呈负相关,丰度与品位呈负相关;品位与坡度似呈指数关系,坡度增大,品位降低. 相似文献
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运用分形理论,通过建立不同的相空间,计算了东太平洋多金属结核中的铁、锰元素的时间序列在各相空间中的关联分维,并与其在沉积物岩心中的关联分维进行了对比.通过研究发现,多金属结核中铁、锰元素和沉积物中Fe2O3及MnO在分形演化过程中均存在分维吸引子,认为沉积物中的Fe2O3和MnO可以用3个变量来描述,它们可能代表了火山、生物和陆地的三种来源,而描述结核中的铁、锰元素却需要14个变量,反映多金属结核中铁、锰元素的来源和/或赋存非常复杂,至少有14个因素在起作用,可能暗示了结核在形成过程中存在复杂的生物化学作用,为多金属结核的生物成因提供了间接的数学证据,同时也合理解释了结核生长结构所具有的自相似韵律现象. 相似文献
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Polymetallic nodule and sediment characteristics were investigated for two blocks (KR2 and KR5) in the Korea Deep Ocean Study (KODOS) area in order to better understand nodule distribution and the potential effects of sediments on nodule genesis. The northern block (KR2) is dominated by hydrogenetic nodules, whereas the southern block (KR5) is dominated by diagenetic nodules. Sediments in the study area are assigned to three major lithologic units which are distinctive in color and texture. The northern block is characterized by a thick, metalpoor Unit 1 sediment, which is thin in the southern block, where metal-rich Units 2b and 3 occur close to the surface. The distribution of different nodule genetic types in the northern and southern blocks can be attributed to topographic variations (topographic high near seamounts in KR2 and abyssal plain in KR5) and different sedimentation rates (0.1 and 0.32 mm/kyr in blocks KR2 and KR5, respectively). The southern block has a geologic setting more conducive to diagenetic nodule formation, such as flat topography and sediment composition. Nodule distribution in the studied blocks might also be explained by the distribution of the sediment units of different metal contents. The northern block, in which Unit 1 is thicker, has more abundant hydrogenetic nodules, possibly because Unit 1 prevents metals that are remobilized from the underlying sediments from reaching the seabed where the nodules are forming. 相似文献
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文章旨在确定深海多金属结核的物理特性，并分析其对采输过程的影响，以指导工程应用。总结了深海多金属结核开采的最新研究进展，通过对数据进行统计整理、回归分析，确定了结核形成机理及主要成分、在海底的分布特性、结核形态及构造、结核尺寸与重量关系、含水量、密度、孔隙特性及结核强度等关键物理特性。研究表明：结核形状多样，质松多孔隙，含水率高，近似均匀分布在海床上或浅泥层中。颗粒质量和尺寸联合概率分布具有长右尾特性，需使用更广义的联合概率密度函数copula才能准确建模。结核抗拉强度随结核直径增大按对数函数递减。此外，深海高压环境下结核的开采需更多能耗，且结核表现出更高的延性。结合固液两相流分析和颗粒沉降理论，分析了结核形状、尺寸、密度等主要参数对水力举升过程的影响，确定了颗粒破碎的主要方式和规律，总结了不同粒径级配输运造成堵塞的可能原因。 相似文献
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依据多金属结核ＣＣＣ１４剖面上Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ的含量和有关的公式，本文计算该结核生长过程中瞬时生长速率和Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ的瞬时通量，并在结核中建立时间标尺，划分和对比结核生长阶段，重建结核ＣＣＣ１４８．７９３Ｍａ，Ｂ．Ｐ．以来的生长历史。研究结果表明，采用由铁、锰含量计算结核生长速率的公式，可详细了解结核生长过程，并能识别与提取强核中古海洋信息记录。 相似文献