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本文研究了中太平洋(CC区)海底沉积物中稀土元素的测试方法。样品经碱熔生成氢氧化物沉淀分离后溶于盐酸介质,再经阳离子交换树脂分离富集15个稀土元素;并根据淋洗稀土元素溶液中所残存的杂质元素量,在人工合成稀土标准溶液中加入适量杂质元素进行补偿,用感耦等离子体直读光谱仪测试沉积物中稀土元素,取得满意结果。采用本文方法分析了中太平洋(CC区)不同类型沉积物中的稀土元素,并对其分布模式进行了研究。 相似文献
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中太平洋(CC区)海底沉积物中稀土元素的测试及其分布模式研究 总被引：2，自引：0，他引：2
本文研究了中太平洋（ＣＣ区）海底沉积物中稀土元素的测试方法，样品经碱熔生成物沉淀分离后溶于盐酸介的南，再经阳离子交换树脂分离富集１５个稀土元素；并根据淋洗稀土元素溶液中所残存的杂质元素量，在人工合成稀土标准溶液中加入适量杂质元素进行补偿，用感耦等离子体直读光谱仪测试沉积物中稀土元素，取得满意结果，采用本文方法分析了中太平洋（ＣＣ区）不同类型沉积物中的稀土元素，并对其分布模式进行了研究。 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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多金属结核化学成分组成的差异能够反映其赋存环境的差异与变化,也能够指示结核的成因.利用ICP-MS方法分析了分布于南海西北陆缘、太平洋、印度洋等不同区域的多金属结核样品的地球化学组成,并对其特征进行了对比.研究数据显示,南海西北陆缘多金属结核富Fe、Si、REE,而Mn、Co、Cu、Ni含量低于大洋结核,轻稀土元素(LREE)更为富集.依据结核TMn/TFe的比值特征以及w(Mn)-w(Fe)-w(Cu Ni)三组特征显示,南海结核和太平洋海山结核符合水成成因,太平洋海盆结核属成岩成因,印度洋结核具有成岩和水成双重成因.与太平洋、印度洋等大洋型结核不同,南海结核元素组成中,标识陆源物质来源的Fe、Si、REE、Al等元素含量丰富,具有典型的边缘海特征,反映了南海结核成长发育的过程中,边缘海独特的沉积条件和多变的古海洋环境因素对其产生了重要的影响. 相似文献
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本文选取东马里亚纳海盆与CC区中国多金属结核合同区西区的多金属结核样品,采用ICP-OES、ICP-MS以及XRD等测试方法对结核表层进行了地球化学与矿物学分析,并探讨了东马里亚纳海盆结核成因以及其主要成矿元素含量的控制因素。结果表明,结核具备水成型结核的主、微量元素特征,并受到成岩作用的影响。结核上下表层各元素含量差异明显,上表层Fe、Co、P等多数主量元素及∑REYs含量均高于下表层,而Mn、Cu、Ni等元素含量在下表层明显增加。根据结核矿物学以及海洋环境特征,并结合前人数据统计分析认为,东马里亚纳海盆结核样品中Mn、Ni、Cu、Co、Fe、Ce的品位主要受控于Mn矿物组成、底层海水溶解氧和表层海水初级生产力,La、Y等稀土元素品位还受到洋中脊热液活动的制约。 相似文献
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1nm锰矿相的金属阳离子交换能力的研究 总被引：6，自引：3，他引：6
人工合成的1nm锰矿相和铜、钴、镍等二价金属阳离子的交换实验表明,1nm锰矿相具有强烈的金属阳离子交换能力.正是这种金属阳离子的交换能力,使得大洋多金属结核大量地富集了铜、钴、镍等有价金属元素.1nm锰矿相对几种金属阳离子的交换的优先顺序为:Cu>Co>Zn≥Ni>Ca>Mg.多金属结核中镍的含量往往高于铜、钴、锌等元素,但在交换顺序中它却低于铜、钴、锌等,这种不一致性说明结核成矿后期的金属离子交换并非是有价金属结合进结核的唯一途径.多金属结核富含铜、钴、镍等有价金属可能是结核初始成矿和成矿后期金属离子交换等多种因素共同作用的结果. 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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多金属结核化学成分组成的差异能够反映其赋存环境的差异与变化，也能够指示结核的成因。利用ICP—MS方法分析了分布于南海西北陆缘、太平洋、印度洋等不同区域的多金属结核样品的地球化学组成，并对其特征进行了对比。研究数据显示，南海西北陆缘多金属结核富Fe、Si、REE，而Mn、Co、Cu、Ni含量低于大洋结核，轻稀土元素（LREE）更为富集。依据结核TMn／TFe的比值特征以及w（Mn）-w（Fe）-w（Cu＋Ni）三组特征显示，南海结核和太平洋海山结核符合水成成因，太平洋海盆结核属成岩成因，印度洋结核具有成岩和水成双重成因。与太平洋、印度洋等大洋型结核不同，南海结核元素组成中，标识陆源物质来源的Fe、Si、REE、Al等元素含量丰富，具有典型的边缘海特征，反映了南海结核成长发育的过程中，边缘海独特的沉积条件和多变的古海洋环境因素对其产生了重要的影响。 相似文献
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东菲律宾海表层沉积物中元素的赋存状态 总被引：2，自引：0，他引：2
为了解东菲律宾海不同类型表层沉积物中元素的赋存状态,采用化学提取方法对有无新型铁锰结壳发育站位表层沉积物样品进行了分级提取及测试,不同类型表层沉积物中成矿和稀土元素的赋存状态总体一致,表明研究区表层沉积物形成于相似的地质和海洋环境中。成矿元素中Fe绝大部分赋存在残渣态中,Mn、Cu、Co和Ni则主要赋存在铁锰氧化物结合态中,稀土元素也主要赋存在这两个相态中,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态对重稀土元素优先吸附或具络合作用,引起重稀土元素的相对富集和铈的负异常,残渣态优先吸附轻稀土元素,导致轻稀土元素的富集和铈的正异常,火山物质则使表层沉积物残渣态表现出铕的正异常特征。同时,不同表层沉积物样品间也存在一定的差异,这与其局部形成条件——铁锰结壳发育与否有关。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017,(6)
东太平洋结核区位于东北太平洋,在深海海底含有丰富的多金属结核,而微生物在多金属结核的形成过程中发挥着重要的作用。本研究通过DY29航次获得了该区域多个实验样品,包括结核、结核覆盖的沉积物、无结核覆盖的沉积物和底层海水,并对这些样品进行了细菌的分离培养和活性检测。结果表明,东太平洋结核区拥有丰富的微生物资源,共分离保藏细菌1 200株,其中402株细菌完成16SrRNA基因测序,分属于4个门,65个属和135个种。4个门分别为变形菌门(Proteobacteria,占81.59%)、放线菌门(Actinobacteria,占8.21%)、厚壁菌门(Firmicutes,占8.21%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,占1.99%);优势属为盐单胞菌属(Halomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、亚硫酸盐杆菌属(Sulfitobacter)等。两种沉积物样品中可培养放线菌门和厚壁菌门的细菌丰度较高,结核中分离得到的细菌包含较高比例的α-变形菌纲,4种样品类型中γ-变形菌纲的细菌均占最大比例。对结核样品分离得到的细菌进行酶学性质检测发现具有过氧化氢酶及酯酶(吐温20和吐温40)活性的菌株所占比例较高,并首次筛选出一些未报道的具有锰氧化能力的菌株。综合以上结果,东太平洋结核区不同样品的可培养细菌多样性较高,微生物资源丰富,而具有锰氧化能力菌株的分离鉴定对研究深海多金属结核的形成及深海矿产资源的开发都具有重要的意义。 相似文献
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多金属结核微层中元素的富集系数特征及其成因 总被引：4，自引：0，他引：4
作者定义元素富集系数（Ｋ）为结核样品中元素的含量与太平洋多金属结核的平均值的比值，并按Ｋ值大小将元素的富集程度分成六级。本文研究表明：多金属结核壳层中元素的富集系数是波动的；Ｋ＿（Ｍｎ）与Ｋ＿（Ｆｅ）呈负相关性，而与Ｋ＿（Ｎｉ）、Ｋ＿（ｃｕ）呈正相关性；按Ｍｎ／Ｆｅ和生长速率，多金属结核ＣＣＡ３３、ＣＣＢ２９、ＣＣＣ５０、ＣＣＣ１４的壳层，分别划分为８、７、１４、２４个微层；微层中元素富集程度与成因相关，结核生长间断面中，锰呈弱亏损至极亏损，铁弱亏损至较富集，铜弱亏损至较亏损，镍较亏损至极亏损，而由强缺氧性成岩作用为主所形成的微层中，锰、镍呈较富集至极富集，铜极富集，而铁极亏损。 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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不同成因的海洋铁锰氧化物沉积物中稀土元素的地球化学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
测试了具代表性的成岩型结核和水成型结壳的稀土元素，以研究稀土元素在这两种成因的海洋铁锰氧化物沉积物的特征及其与成因的关系。稀土元素特征表明稀土元素没有参与成岩型结核的成岩作用。即没有加入到1nm水锰矿中去，而是加入到无定形铁的氧化物、氢氧化物中去。同样，稀土元素也没有直接参与水成结壳的水成作用，即没有加入到锰、铁的氧化物、氢氧化物中去，而是与钙、磷相关。推测在很大程度上是先沉淀在钙、磷相中然后才加入到水成结壳中。稀土元素在这两种类型的沉积物的分布与其成因密切相关。 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
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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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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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1 海底蕴藏着丰富的、具开采价值的多金属结核资源海底矿物资源种类繁多。目前所说的国际海底矿物资源主要指的是国家管辖范围以外的深海底的多金属结核、富钴的锰结壳和金属硫化物热液矿床。其中,海底多金属结核目前尤其引人瞩目。世界各大洋的深海底蕴藏有通称为锰结核的富含镍、铜、钴、锰等76种元素的多金属结核资源约3万亿吨,其 相似文献
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太平洋多金属结核中铁锰矿物分析及成因研究 总被引：12，自引：2，他引：10
铁锰矿物是大详多金属结核的重要组成,了解不同类型结核中主要铁锰矿物种类、形态、分布特点和结晶程度等,不仅有助于对锰矿物乃至多金属结核成因的研究,而且对选矿冶炼和资源的综合利用也具有现实意义.本文通过透射电子显微镜等多种手段综合分析与鉴定,指出多金属结核中主要铁锰矿物有钙锰矿、水羟锰矿、水钠锰矿、方锰矿、锰铁矿和针铁矿等.结晶程度普遍较差,钙锰矿结晶相对好于其他矿物,并在粗糙型结核中含量高,外层至核心含量稳定,变化小.水羟锰矿广为分布,但结晶差.铁矿物含量东区低于西区,结核外壳铁含量高于内核.锰矿物分布在叠层石柱体和纹层内,呈束状、纤维状和树枝状,与建造多金属结核的超微生物菌丝体形态一致.粗糙型结核是选冶的主要对象. 相似文献
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稀土是不可再生的重要自然资源,在高科技、冶金、石油、农业等领域广泛应用,因此对稀土的研究具有重要的应用价值和战略意义。本研究概述了国内外海洋环境中稀土元素研究进展,总结了稀土元素在海底沉积物、多金属结核(结壳)、热液硫化物以及海水中的来源、分布及控制因素,发现在多金属结核(结壳)及南太平洋东部、北太平洋中部和日本南鸟岛以南地区的深海泥中稀土元素比较富集,有一定开采价值;深海沉积物中的稀土元素主要受沉积物类型和海底火山活动影响,而陆缘海主要受粒度和物源影响,多金属结核(结壳)则主要受构造背景和氧化还原环境影响;对当前稀土研究中可能存在的问题进行了探讨,提出在稀土元素研究中应灵活应用新的研究手段。 相似文献
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对大洋27航次在西太平洋马里亚纳海沟挑战者深渊获取的3个多金属氧化物样品进行了X射线矿物衍射分析、穆斯堡尔谱分析及地球化学元素分析,研究其矿物、地球化学特征差异。结果表明,所取样品处于多金属氧化物发育的初始阶段,具有独特的矿物地球化学特征:(1)相较于太平洋CC区及中太平洋海盆获取的多金属结核样品,本研究样品的矿物组成中含有异常高的石英、斜长石以及黏土矿物,而水羟锰矿和钙锰矿含量较低。(2)样品中铁相矿物主要为正方针铁矿(91.6%),另含少量纤铁矿(8.4%),推测是纤铁矿向更加稳定的正方针铁矿衍变的结果。(3)由于样品中深海黏土组分以及氧化物核心物质的混入,加上吸附金属氧化物时间较短,导致SiO2和Al2O3含量均高于正常结核,而Fe、Mn、Cu、Co、Ni等其余金属元素含量较低。(4)由于形成时间较短,样品中稀土元素含量相对较低,ΣREE仅约为0.4×10-3(一般太平洋CC区及中太平洋结核中稀土含量均大于1.0×10-3);加之海水氧化还原作用的降低以及研究区海底热液活动的影响,Ce元素未表现出多金属结核中常见的正异常。 相似文献