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通过对长江口外海域187个表层沉积物样品进行常量元素氧化物(SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,CaO,Na2O,K2O,P2O5,TiO2,MnO,TOC和 CaCO3)测试,分析其空间分布特征及其地质意义。结果显示,研究区表层沉积物常量元素氧化物主要由SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,CaO,Na2O,K2O和TiO2等组成,这8种组分约占沉积物总量的91.59%;其中SiO2和Al2O3含量最高,平均值分别为62.43%和11.16%。R型因子分析结果表明,研究区表层沉积物的常量元素氧化物可以分为3类:第1类包括SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,P2O5,TiO2和MnO;第2类包括CaO,K2O,CaCO3和TOC;第3类包括Na2O,这3类可能分别代表了陆源碎屑沉积、海洋生物和陆源混合沉积以及海洋化学沉积。Al2O3/Na2O和CIA的空间分布较为相似,指示了长江入海物质主要堆积在长江口及其以南的123.5°E以西海域,闽浙冬季沿岸流是其主要驱动力。 相似文献
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用化学方法和ICP-MS方法分别对中、西太平洋海山富钴铁锰结壳产出区玄武岩的主元素、微量元素和稀土元素(REE)含量进行了测定,结果表明,研究区玄武岩经受了强烈的洋底低温蚀变作用,主元素成分发生了明显的变化,失去了原岩的特征.样品与新鲜大洋岛屿玄武岩(OIB)极为相似的稀土元素配分模式和微量元素含量特征表明,所研究的岩石属典型的大洋板内玄武岩.受洋底低温蚀变作用的影响,样品的Al2O3,Fe2O3,MnO、K2O,P2O5含量增加,MgO,FeO的含量降低.蚀变作用使大洋岛屿玄武岩中的镁、铁等活动组分大量流失,从而表现出相对富SiO2的特征(标准矿物计算结果中出现石英).由于蚀变作用,活动组分的流失使样品的REE相对富集,而富REE铁锰氧化物在玄武岩气孔和裂隙中的沉淀不仅使样品的REE含量增大,而且引起轻稀土元素(LREE)与重稀土元素(HREE)分馏,表现为∑c(Ce)/∑c(Yb)值增大.以REE富集机制为基础,对样品中铁锰氧化物的沉淀量和单位质量新鲜玄武岩中活动组分的流失量进行了理论计算,结果表明,因低温蚀变作用所引起的新鲜玄武岩的单位质量亏损为0.150~0.657,而单位质量新鲜玄武岩中铁锰氧化物的沉淀量为0.006~0.042.主元素中以铁、镁的流失亏损最为明显,新鲜玄武岩中铁、镁的流失比例分别为18.28%~70.95%和44.50%~93.94%,超过了岩石总量的流失亏损比例(15.0%~65.7%),因而样品相对贫铁、镁.其他元素的流失量和流失比例都很好地印证了地球化学研究的结果.样品中铝、钾、磷负的流失量是由于沸石在岩石气孔中的充填和岩石的磷酸盐化.理论计算结果和地球化学研究都表明,大洋岛屿玄武岩的低温蚀变向海水提供了大量金属,这是大洋海水中金属循环的重要环节. 相似文献
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本文通过南极斯科舍海东南部海域DC-11岩芯稀土元素(REE)特征及其与生源硅(BSiO2)、磁化率、Al2O3、Fe2O3的耦合关系,深入探讨了34 ka BP以来研究区沉积物的来源及冰山-海流-大气搬运历史。结果表明,DC-11岩芯沉积物REE含量变化与Al2O3相似,主要赋存于陆源碎屑之中,BSiO2对其有明显稀释效应。末次冰期REE含量高,页岩标准化模式平坦,Eu正异常弱,LaN/YbN比值较大,沉积物主要来源于地壳相对较老的威德尔海周边地区,磁化率、△Al2O3、TFe2O3/Eu比值证实该时期沉积物中南美风尘物质多。冰消期早期(19.6～14.1 ka BP)气候快速回暖,西风带与海洋锋面南移,南美风尘输入迅速减弱,南极绕极流南部分支增强,导致南设德兰群岛-南极半岛的冰山... 相似文献
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东海沉积物中铁(Ⅲ)氧化物还原活性的动力学表征 总被引：3，自引：1，他引：2
运用还原性溶解动力学实验和活性连续体(reactive continuum)模型表征了东海表层和柱状沉积物中铁(Ⅲ)氧化物的还原活性及反应进程中的动力学行为,通过动力学数据拟合得到了活性铁氧化物理论含量m0、表观速率常数k'和活性非均匀度γ。结果表明,表层沉积物中铁氧化物的m0在26.14~60.51 μmol/g之间,变化较小;表征高活性铁氧化物还原动力学行为的标准化初始还原速率(J/m0=k')变化也较小,最大相差仅7.25倍;但不同站位沉积物中铁氧化物活性的非均匀度变化较大,当铁氧化物溶解达到90%时,其速率与初始速率相差2~4个数量级。表层沉积物中铁氧化物的m0,k'和γ 3个动力学参数之间不存在相关性;柱状沉积物中m0,k'和γ 3个动力学参数都随深度的增加呈总体减小的趋势,且三者之间存在良好的线性关系,这是沉积物早期成岩作用中铁成岩循环的结果。与传统的化学提取相比,活性连续体模型得到3个动力学参数(m0,k'和γ)能从多个角度表征铁氧化物还原活性和动力学行为的细微差别。 相似文献
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本文针对采自印度洋深海中最常见的两类生物成因沉积物——钙质软泥和硅质软泥，开展了全岩样和不同粒级组分中常微量元素、稀土元素和Y（REY）含量的系统分析，探讨了两类沉积物中REY的组成特征、物质来源和富集机制。研究表明，钙质软泥以富含CaO和Sr为主要特征，硅质软泥则富集SiO2、Al2O3、Fe2O3等。钙质软泥中∑REY平均含量为40.56×10-6，轻稀土元素（LREE）略有富集，REY有向细粒沉积物中富集的特征，PAAS标准化后全岩样和不同粒级组分均表现为Ce负异常、Eu和Y正异常；REY以自生来源为主，继承了海水的组成特征，同时也受到了热液流体物质和洋底玄武岩风化产物的影响。硅质软泥中∑REY的含量为248.54×10-6，LREE相对富集，REY在4φ以细的沉积物中富集；研究站位沉积物中∑REY含量处于边界品位附近，但在细粒级沉积物中重稀土元素（HREY）含量则达到了工业品位；该类沉积物细粒组分中REY主要来自陆源或火山碎屑组分中黏土矿物和铁锰氧化物吸附作用，粗粒组分中REY来源则主要与生物作用相关；硅质软泥中REY的富集与沉积物中磷灰石等矿物相关，部分不同来源的REY可能是在沉积之后的成岩过程中再次分配向磷灰石、钙十字沸石等矿物中富集。 相似文献
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通过对庙岛群岛西部海域表层沉积物常量、稀土元素的系统研究，探讨了表层沉积物元素地球化学特征、控制因素及其物质来源。结果表明，庙岛群岛西部海域表层沉积物常量元素以SiO2和A12O3为主，SiO2含量随着沉积物粒径变粗逐渐增大，Al2O3含量随着沉积物粒径变细逐渐增大。稀土元素(Rare Earth Element,REE)呈现轻稀土元素(Light Rare Earth Element,LREE)富集、重稀土元素(Heavy Rare Earth Element,HREE)平坦以及中等程度的Eu负异常等特征，轻重稀土分异明显，稀土元素球粒陨石配分曲线与黄河沉积物类似。通过因子分析和相关性分析发现研究区沉积物的元素含量主要取决于陆源碎屑，海洋生物沉积和化学作用对沉积物元素含量有一定的影响，元素含量基本服从粒度控制规律。物源判别结果显示，庙岛群岛西部海域沉积物主要来源于黄河物质和辽河物质，并且从南到北辽河物质的混合比例逐渐升高，黄河物质的混合比例逐渐降低。 相似文献
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末次盛冰期以来冲绳海槽中段岩心中黏土粒级沉积物地球化学特征及物质来源的阶段性 总被引：4，自引：2，他引：4
测定了冲绳海槽DGKS9603孔21个样品中黏土粒级沉积物的常、微量元素组分,利用因子分析的方法,识别出对冲绳海槽中段沉积物物源有重要影响的陆源成因因子、生物成因因子及火山作用和海底热液因子.陆源成因因子的元素组合为Fe2O3,Al2O3,V等惰性元素及K2O,MgO等氧化物;生源因子的元素组合为CaO,Sr,Ba,Mn,P;火山和海底热液成因因子的元素组合为Na,Co,Ni.据样品的因子得分将柱样由上而下划分出物源的4个不同阶段:A段生物成因因子得分高,沉积物质主要是本地生物沉积,但也有富含生物成因物质的陆源物质的贡献;B段火山作用所产生的沉积物质特征显著,Na,Co,Ni呈现高含量;C段以陆源物质和生源物质沉积混杂为特征,元素垂向上变化不大;D段主要为陆源物质,其他来源物质相对较少,且可能主要来自在末次冰期最盛期所出露的陆架沉积.提出了冲绳海槽物源具有阶段性的论点.由于末次盛冰期以来全球气候呈现冷暖交替的阶段性变化,本区物源的阶段性变化是这一时期气候和古环境阶段性变化的良好反映. 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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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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Manganese nodule distribution is primarily influenced by seafloor topography. Nodule distribution at 479 locations vis‐à‐vis seabed topography is studied by superimposing sampling location on the topographic profile and assigning appropriate domain (hilltop, valley, slope, or plain) for the sampling location. Highest mean abundance is observed at the valleys (6.94 kg /m2), followed by hilltops, slopes, and least on plains. Frequency distributions are regular (Gaussian) on plains, whereas on valleys and hilltops they are irregular (Rayleigh type). Fe and Co content is highest in nodules from hilltops and lowest in those from plains. Conversely, Mn, Cu, and Ni content is highest on plains and least on valleys. Fe: Mn and Co: Mn are negatively correlated in all the domains. Mn and total metal content (Ni + Cu + Co) show direct relationship in all the domains. An inverse relation between nodule abundance and composition is found. Cluster analysis on chemical and abundance data shows two distinct groups in all domains. Abundance and Fe and Co content typically form one group, while all other elements form another group. Genesis of nodules depends on the availability of supply of transition elements to the abyssal environment, maintenance of nodules in the sediment‐water interface, and sedimentation rates. 相似文献
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大洋铁锰结核的微生物成矿过程及其研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
深海铁锰结核作为世界上潜在的巨大金属宝库已成为当今开发海底矿藏的热点，因而深入了解铁锰结核成矿过程成为其开发利用的先决条件。研究发现多金属铁锰结核中的铁锰矿物不仅仅是由单纯的物理作用形成的，同时也包含了海洋生物驱动的生物矿化的过程。本文介绍了运用分子生物学、矿物学和地球化学等多学科的研究方法对大洋中铁锰的生物成矿过程和成矿特征的研究。深海铁锰结核的生长速率缓慢且其生长演化伴随着微生物群落的活动，因此结核的生长过程同时也记录着不同时期微生物群落结构的变化并生成了大量的微生物化石。在铁和锰的生物矿化过程中，细菌可以通过酶促反应氧化Fe（Ⅱ）和Mn（Ⅱ），同时可能伴随生物能量的生成，此外微生物还可以通过非酶促反应的方式促进Fe和Mn的富集沉淀。这些研究表明生物矿化作用在大洋铁锰结核成矿过程中有巨大贡献，对大洋铁锰结核的生物成因过程提供更加全面准确的理解，从而为今后进一步充实大洋铁锰结核的生物矿化理论及其开发利用提供依据。 相似文献
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Manganese nodules of the Clarion–Clipperton Fracture Zone (CCFZ) in the NE Pacific Ocean are highly enriched in Ni, Cu, Co, Mo and rare-earth elements, and thus may be the subject of future mining operations. Elucidating the depositional and biogeochemical processes that contribute to nodule formation, as well as the respective redox environment, in both water column and sediment, supports our ability to locate future nodule deposits and to evaluate the potential ecological and environmental effects of future deep-sea mining. For these purposes we studied the local hydrodynamics and pore-water geochemistry with respect to the nodule coverage at four sites in the eastern CCFZ. Furthermore, we carried out selective leaching experiments at these sites in order to assess the potential mobility of Mn in the solid phase, and compared them with the spatial variations in sedimentation rates. We found that the oxygen penetration depth is 180–300 cm at all four sites, while reduction of Mn and NO3− is only significant below the oxygen penetration depth at sites with small or no nodules on the sediment surface. At the site without nodules, potential microbial respiration rates, determined by incubation experiments using 14C-labeled acetate, are slightly higher than at sites with nodules. Leaching experiments showed that surface sediments covered with big or medium-sized nodules are enriched in mobilizable Mn. Our deep oxygen measurements and pore-water data suggest that hydrogenetic and oxic-diagenetic processes control the present-day nodule growth at these sites, since free manganese from deeper sediments is unable to reach the sediment surface. We propose that the observed strong lateral contrasts in nodule size and abundance are sensitive to sedimentation rates, which in turn, are controlled by small-scale variations in seafloor topography and bottom-water current intensity. 相似文献
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东太平洋多金属结核分布的二维趋势面分析 总被引：1，自引：0，他引：1
对规则网的 469个测站的多金属结核丰度和 93个测站的 Mn、 Cu、 Co、 Ni元素进行趋势面分析 ,经 F检验 ,各变量的变异性显著 ,拟合度较低 ,表明多金属结核丰度及 Mn、Cu、Co、Ni金属元素的控制因素比较复杂。趋势面分析结果与相关分析结果一致 ,Mn、Cu、Ni元素有极相似的趋势特征 ,有两个轴向分布 ,一个为东西向轴 ,高值区在东部 ,另一个为北西向轴 ,高值区在北西部 ;结核丰度与 Co也有极相似的趋势特征 ,高值区在西部。应用逐次趋势面分析的结果将结核丰度的地质特征分解成各种简单控制因素的叠加 ,使对多金属结核的控矿因素、分布规律和物质来源的研究方法多样化 相似文献
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本文对2018年利用“海龙Ⅲ”ROV在南海东北部陆坡采集到的多金属结核样品进行了矿物学和地球化学分析。结果表明研究区结核以棒状为主,具有2层结构。结核外层的矿物学和元素组成特征与水成型多金属结核较为相似。结核内层多发育孔洞,以针铁矿为主,有黄铁矿残余,Fe、As元素含量高,Mn、REE等元素含量低。NH-2结核样品内部的碳酸盐组分的全岩δ13C为-30.91‰。所研究结核样品的早期形成过程与冷泉活动密切相关,结核生长后期冷泉活动停止或是减弱,在等深流作用下结核黄铁矿被氧化成针铁矿,之后锰铁氧化物继续在结核外部生长。 相似文献