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针对"蛟龙"载人潜水器深海探测中利用超声波对富钴结壳进行原位探测的问题,在实验室模拟不同地区的富钴结壳与各类型基岩,使用2.25 MHz超声波探头发射的的高频超声波信号对采用地质拖网采集的富钴结壳进行测量。首先,对不同海山的富钴结壳进行了声速的测量与回波强度的测试。然后,对富钴结壳样品的下伏基岩进行测试,通过数字示波器得到反射波形数据,并分析得到其回波强度,通过回波强度对富钴结壳下的基岩种类进行分类。实验结果表明,样品的下伏基岩蚀变玄武岩、碳酸盐沉积物、钙质远洋沉积与泥质块的反射波形不同,回波强度存在差异,高频声波能够有效地区分富钴结壳下基岩的种类,为载人潜水器的水下原位测厚提供了可能。 相似文献
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《海洋地质前沿》2017,(12)
对西太平洋采薇海山群基岩的类型、分布及岩石学特征进行了研究,同时对该海山群玄武岩主量元素和微量元素地球化学特征进行了初步分析。研究结果表明,采薇海山群的基岩类型主要为火山碎屑岩、灰岩、玄武岩和磷块岩;海山群的基岩以火山碎屑岩为主,其次为灰岩和玄武岩,磷块岩相对不发育。镜下鉴定结果显示,火山碎屑岩以玄武质火山角砾岩为主,灰岩主要为泥晶生屑灰岩或亮晶生屑灰岩,磷块岩多由生物碎屑灰岩或火山碎屑岩发生磷酸盐化而形成。采薇海山群玄武岩主量元素特征与夏威夷岛碱性玄武岩类似,属碱性玄武岩;微量元素分析结果显示其具有洋岛和碱性玄武岩特征,反映其形成于碱性洋岛构造环境。 相似文献
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中太平洋富钴结壳稀土元素的地球化学特征 总被引：6，自引：1，他引：6
利用"大洋一号"调查船在中太平洋不同海区调查时获取的18个富钴结壳样品,采用化学分析及ICP-AES分析法,对中太平洋海区富钴结壳稀土元素的含量、分布特征、配分模式以及来源进行了分析和研究,结果表明:(1)中太平洋海区富钴结壳中稀土元素含量异常高,总量为1703×10-6～2879×10-6,约为正常深海沉积物、有孔虫核壳和海水中稀土元素含量的10～100倍,与莱恩群岛和夏威夷群岛海区结壳中稀土元素的含量接近,且明显高于约翰斯顿岛、马绍尔群岛和南中国海等海区结壳中稀土元素的含量;(2)中太平洋海区富钴结壳中稀土元素的配分模式基本相同,轻稀土元素富集,尤其是Ce元素相当富集,呈较为明显的正异常,而重稀土元素则普遍亏损;(3)中太平洋海区富钴结壳中稀土元素与海水中稀土元素的配分模式为明显的镜像关系;(4)中太平洋海区富钴结壳中稀土元素总量与Mn呈显著正相关,与Mn/Fe相关不明显,反映出研究区结壳中的稀土元素主要来自于海水和上覆水的缓慢沉积以及火山喷发、洋底玄武岩风化淋漓和生物化学沉积。 相似文献
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中太平洋海山区富钴结壳地质特征 总被引：13，自引：2，他引：13
应用 X射线衍射分析、穆斯堡尔谱分析、X荧光光谱分析以及超微生物化石定年等方法对 1 998年和 1 999年“大洋一号”调查船 DY95 - 8和 DY95 - 1 0航次采集的富钴结壳样品进行了地质特征综合研究与分析 ,结果表明 :( 1 )该区富钴结壳可划分为板状结壳、砾状结壳和钴结核三类 ,均具有微晶质结构。 ( 2 )该区富钴结壳宏观构造主要呈板层状和圈层状构造 ;显微构造在形态上可大体分为柱状构造、平行纹理状构造和致密块状构造三种基本类型。 ( 3)该区富钴结壳主要由三类矿物组成 :锰矿物、铁矿物和杂质矿物。其中锰矿物为水羟锰矿和少量的钡镁锰矿 ,铁矿物主要为 β-羟铁矿 ,偶见赤铁矿和磁铁矿等 ,杂质矿物有石英、斜长石等。( 4 )该区富钴结壳主要成矿元素含量 :Fe为 1 6.86% ,Mn为 2 1 .2 6% ,Cu为 1 1 0 2 .0 9× 1 0 - 6 ,Co为 62 5 2 .72× 1 0 - 6 ,Ni为 40 64.62× 1 0 - 6 。 ( 5 )该区东部海山 ( N1～ N4海山 )比西部海山( N5、 N6海山 ) Fe元素含量高 ,Mn、 Cu、 Co、 Ni元素含量则低 ,这一差异源于海水中 Fe、 Mn等成矿元素的分离作用 ,其分离程度与海底火山作用时代以及相应的玄武岩海解风化时间长短有密切关系。 ( 6)结壳形成于第三纪古新世至第四纪更新世 :第一阶段从第三纪古新世到中新世 , 相似文献
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海山铁锰结壳基岩岩石学特征及其生长关系 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究海山铁锰结壳基岩类型与结壳壳层生长的关系。对麦哲伦海山及中太平洋海山区取得的铁锰结壳及其基岩样品在电子显微镜下进行了观察和研究。结果表明，上述2个区域基岩岩石类型主要有玄武岩，火山熔岩，火山碎屑岩，硅质岩和碳酸盐岩，其中麦哲伦海山玄武岩为块状构造，中太平洋海山玄武岩则主要为气孔-杏仁状构造，多发生蚀变或完全蚀变，硅质岩颗粒物质主要是硅藻，碳酸盐岩则以晶质灰岩为主，结壳壳层厚度在各类基岩类型上都有变化，以在玄武岩和碳酸盐岩上变化最大。 相似文献
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麦哲伦海山区MA、MC、MD、ME、MF海山结壳基岩的岩石学 总被引：2，自引：0，他引：2
朱克超 《海洋地质与第四纪地质》2002,22(1):49-56
麦哲伦海山区MA、MC、MD、ME、MF海山的结壳基岩类型主要有玄武岩、火山碎屑岩，其次为灰岩和磷块岩。玄武岩为蚀变玄武岩、橄榄玄武岩等，造岩矿物斜长石的成份多为拉长石和中长石，辉石多为普通辉石，橄榄石多已伊西石化。玄武岩的硅酸盐全分析表明，其P2O5含量普遍偏高，超出了玄武岩正常值范围；玄武岩的稀土分配模式与洋岛碱性玄武岩类型基本相似，但出现一定程度的Ce负异常，这是由于玄武岩中混有磷酸盐矿矿物的结果，经过成分校正后，化学成分分类上属碱性系列的碱性玄武岩。火山碎屑主要为玄武质火山碎屑岩，其中玄武质碎屑的矿成分及结构特征与玄武岩相似，玄武质火山碎屑岩的稀土分配模式与玄武岩的稀土分布模式基本相似，推测其与玄武岩为同一期火山喷发的产物。灰岩包括生物屑微晶灰岩、微晶生物屑灰岩等，多数灰岩具有不均匀的磷酸盐化现象，成为磷块岩。另一种类型的磷块岩，是由磷酸盐矿物交火山碎屑岩形成。磷块岩的稀土元素特征表现为稀土总量较高，Ce呈明显负异常。灰岩和火山碎屑岩的磷酸盐化作用对稀土元素的富集及Ce的亏损起了重要作用。 相似文献
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海山富钴结壳的圈矿方法 总被引：5，自引：0，他引：5
对海山富钴结壳的圈矿方法进行了分析和探讨,指出海山富钴结壳圈矿的主要方法和步骤为:(1)挑选富钴结壳发育良好的海山。除大片连续厚层板状分布的结壳发育良好的大型平顶海山是重点调查的目标海山外,规模较小的尖顶海山是近年来新的圈矿目标海山。(2)确定矿块的边界位置。对选定的海山进行深海摄像、电视抓斗、拖网和浅钻等多种手段的调查,通过所取得的综合结果对矿块边界进行判断,确定准确的矿块边界。(3)计算结壳的覆盖率。利用调查所获得的矿块相关的数据和信息对矿块内结壳厚度和结壳覆盖率以及矿区资源量进行评估。 相似文献
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中太平洋富钴结壳Co元素地球化学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
对在中太平洋研究区5座海山调查时获取的38个富钴结壳样品中主要金属元素的含量进行了化学分析,探讨了不同海山富钴结壳中Co元素含量的变化规律及结壳中元素间的相关关系,结果表明:(1)5座海山富钴结壳中的各主要金属元素含量相近,38个富钴结壳样品中Co元素的平均含量为0.67%,具有一定的开发前景。(2)不同海山富钴结壳中Co元素含量有一定变化,其变化与富钴结壳的类型、海水水深、地形地貌以及成矿作用等有密切的关系。Co元素在板状结壳中的含量为最高,在钴结核中的含量次之,而在砾状结壳中的含量为最低;富钴结壳中Co元素含量与海水水深呈负相关,浅水区富钴结壳中Co元素的含量明显高于深水区;海山地形地貌对Co元素的含量及富钴结壳的发育有一定影响,海山的椭圆状分支、支脉及边缘部分,Co元素的含量相对较高,富钴结壳发育得较好;Co元素富集成矿作用还主要受锰、铁水成成矿作用的控制。(3)富钴结壳中金属元素之间存在不同程度的相关性。Mn元素分别与Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Na、Ba、Ti等元素呈强烈的正相关,而分别与Al、Si、Ca、P、Fe、Sr等元素呈负相关;Co元素分别与Cu、Al、P、Ca等元素呈负相关;Ca元素与P元素呈强烈正相关。 相似文献
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大洋富钴结壳成因机制的探讨——水成因证据 总被引：3，自引：0，他引：3
根据对大洋富钴结壳的分层与年龄、分层与生长速率、生长间断等观测事实,以及大洋富钴结壳主量元素锰、铁元素及钴元素、铂元素、稀土元素、氦同位素、锇同位素等的水成富集,指出大洋富钴结壳是水成因的,进而指出富钴结壳的形成与基岩无关,水动力条件、最低含氧带、生物作用等可能对富钴结壳的形成有控制作用。同时,富钴结壳不一定只生长在岩石裸露的海山上,在沉积物覆盖的海山区也有可能找到富钴结壳。 相似文献
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Sampling of volcanic seamounts with dredges and the remotely operated vehicle Tiburon recovered erratic rocks in surprising abundance as far as 500km offshore of the US West coast. The erratics usually have continental lithologies and appear to have been weathered in nearshore environments. They are probably transported by kelp holdfasts, drift logs, and pinnipeds to the seamounts, where they accumulate over time. The erratics are concentrated as lag deposits and kept from becoming buried in sediment by currents that sweep the seamounts. The erratics often have thinner manganese-oxide crusts than rocks of the seamounts because they were delivered to the seafloor more recently and manganese-oxide crusts precipitate over time. The thinner crusts make erratics easier to collect. While most of the erratics clearly did not originate by the volcanic processes that formed the seamounts, careful evaluation of some is necessary to distinguish them as erratics. Failure to recognize the presence of erratics may result in unrealistically complex interpretations of regional geology. 相似文献
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Carles Canet Rosa María Prol-Ledesma William L. Bandy Peter Schaaf Carlos Linares Antoni Camprubí Esperana Tauler Carlos Mortera-Gutirrez 《Marine Geology》2008,251(1-2):47-59
Marine hydrogenetically precipitated ferromanganese crusts are widespread in the Pacific Ocean. They occur as pavements coating volcanic or sedimentary hard-rock substrates, mainly on the slopes of seamounts, plateaus and hills in ocean basins and continental margins. We studied three ferromanganese crusts from one dredge haul from the Rivera Plate (western margin of Mexico), which are up to 15 mm thick and grow directly on a substrate of pillow basalt fragments. They consist of laminated, botryoidal, porous aggregates mostly of Fe and Mn oxyhydroxides and up to 10% silicates. XRD analysis showed the predominance of poorly crystallized mineral phases in the crusts that include Mn-feroxyhyte and vernadite, and an authigenic smectite-like clay. Detrital minerals probably derive from granodiorites of the eastern wall of the neighboring Middle America Trench. Scattered barite grains occur on the crust surface and suggest plume fall-out derived from hydrothermal vents, although a possible pelagic source cannot be dismissed. Ratios between major (Fe, Mn, Si) and trace (Co, Ni, Cu) elements reveal that such crusts are predominantly hydrogenetic in origin, although they show a hydrothermal influence that increases in the outer layers. Iron contents range from 16.2 to 25.2 wt.%, and manganese from 3.4 to 14.5 wt.%. The Fe/Mn ratio ranges from 1.6 to 7.0. The SiO2/Al2O3 ratio ranges from 4.3 to 6.6, indicating the presence of biogenic silica (radiolarians). The concentrations of copper (up to 383 ppm) and cobalt (up to 534 ppm) are significantly below those of the typical hydrogenetic crusts, whereas Ni (up to 1320 ppm) is about the same or slightly lower. REE normalized profiles and ΣREE values (486 to 732 ppm) match those reported for hydrogenetic crusts, but suggest a hydrothermal contribution for the later crust layers. The inferred crust growth rates using the Co-chronometer (44 and 229 mm/Myr) are higher than those reported for pure hydrogenetic crusts (mostly 1 to 6 mm/Myr), thus indicating an increasing hydrothermal influence. The highest growth rate (229 mm/Myr, corresponding to the outer crust layers) suggests a regional hydrothermal input of iron and manganese to seawater. The intensification of regional submarine hydrothermal activity began about 13,000 yr ago, and may be related to the tectonic activity in the complex junction of the Rivera, Cocos, Pacific and North America plates. 相似文献
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S. D. Iyer 《Geo-Marine Letters》1991,11(1):44-50
SEM/probe analyses of two ferromanganese crusts from the Central Indian Basin, formed on basalt substrate, reveal botryoids
and cusps. The botryoids composed of δ-MnO2, are enriched in Co, and the cusps and laminations with todorokite are enriched in Ni and Cu. Microstructural and elemental
variations, from the ferromanganese crust outer surface to the basalt substrate, probably reflect changes in the accretion
or in the source of metals. The major source of the crust metals is the seawater, as indicated by the Mn/Fe ratio of unity
and by the microstructures. 相似文献
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南海尖峰海山多金属结壳地球化学 总被引：4，自引：5，他引：4
南海尖峰海山多金属结壳富含30多种元素,其锰铁矿物主要由钡镁锰矿,δ-MnO_2和FeOOH·xH_2O组成。与其它海区的结壳相比,尖峰海山结壳富含Cu、Ni、Ba、Zn、Pb等元素,而Co、Ti、稀土元素(REE)、Sr等元素相对较贫。研究表明,HREE亏损,具明显的Ce正异常,较明显的Tb正异常和Yb负异常。这是氧化弱碱性海洋环境所致。结壳是水成作用的产物,它的形成受南海独特的古海洋环境所控制,海底火山热液作用,可能也是影响因素之一。 相似文献
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The paper reports the results of a geochemical study of volcanogenic rocks from the southern part of the Kyushu–Palau Ridge. Volcanic structures, such as plateaulike rises, mountain massifs, and single volcanoes, are the major relief-forming elements of the southern part of the Kyushu–Palau Ridge. They are divided into three types according to the features of the relief and geological structure: shield, cone-shaped, and dome-shaped volcanoes. The ridge was formed on oceanic crust in the Late Mesozoic and underwent several stages of evolution with different significance and application of forces (tension and compression). Change in the geodynamic conditions during the geological evolution of the ridge mostly determined the composition of volcanic rocks of deep-mantle nature. Most of the ridge was formed by the Early Paleogene under geodynamic conditions close to the formation of oceanic islands (shield volcanoes) under tension. The island arc formed on the oceanic basement in the compression mode in the Late Eocene–Early Oligocene. Dome-shaped volcanic edifices composed of alkaline volcanic rocks were formed in the Late Oligocene–Early Miocene under tension. Based on the new geochemical data, detailed characteristics of volcanic rocks making up the shield, cone-shape, and dome-shape stratovolcanoes resulting in the features of these volcanic edifices are given for the first time. Continuous volcanism (with an age from the Cretaceous to the Late Miocene and composition from oceanic tholeiite to calc-alkaline volcanites of the island arc type) resulting in growth of the Earth’s crust beneath the Kyushu–Palau Ridge was the major factor in the formation this ridge. 相似文献
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富Co铁锰结壳铂族元素与铼-锇同位素组成及其意义 总被引：13，自引：0，他引：13
用ICP－MS测定了太平洋富Co铁锰结壳铂族元素和铼－锇同位素组成。富Co铁锰结壳不仅异常富集铂族元素，而且铂族元素及其它亲铁元素的配发与陨石特征非常相似。铁锰结壳的铼－锇同位素组成明显有别于大陆地壳岩石，和K－T界线沉积物相似，接近陨石值。世界大洋范围内的富Co铁锰结壳均产于远离海底构造热液活动区，几乎不可能受到地幔源热液作用的直接影响。因此，富Co铁锰结壳中的铂族元素可能部分来源于地外物质。 相似文献
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胶州湾是位于新华夏隆起带次级构造单元胶南隆起区和胶莱凹陷的交接部的断陷盆地,团岛——薛家岛海底隧道开挖段有大量火成岩出露。本文对采集于海底隧道的8件岩石样品进行了岩石学和地球化学研究,按岩性将其分为偏基性岩类和偏酸性岩类两类。其中除样品F4-5(辉绿岩)外,偏基性岩类均落入岛弧型钙碱性玄武岩区域内;而偏酸性样品均落入火山弧花岗岩区域,显示其原岩起源于同一种火山弧的环境。稀土元素标准化曲线表明,其岩石轻重稀土元素分馏比较明显,其LREE/HREE也显示样品的分异作用较强。岩石样品的地球化学特征研究证明,研究区域的玄武质岩体为遭受地壳混染的岛弧型性玄武岩,应为在燕山晚期花岗质脉岩沿着青山群中构造薄弱带侵入,与地壳物质发生混染作用形成的。 相似文献
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本文利用电子探针对南海西沙群岛琛航岛珊瑚礁底部火山碎屑岩中的单斜辉石矿物的化学特征进行了研究。结果表明，该单斜辉石属于富钙透辉石，部分有正环带结构，从核部到边部Ca、Fe、Ti的含量逐渐增加，是岩浆正常结晶顺序的反映，说明该区域的岩浆演化是向着富Ca、Fe、Ti方向发展的。主量元素数据显示，单斜辉石具有低Si高Al的特征(SiO2=41.40%～48.44%，Al2O3=5.54%～10.20%)，且AlⅣ含量较高，说明母岩浆为不饱和碱性岩浆系列；此外，单斜辉石Ca含量偏高，Ca/(Ca+Mg+Fe)值在46.1%～51.4%之间，推测是母岩浆的高Ca含量导致了大量高钙辉石的产出。结合西沙海域的地震和构造资料，推测琛航岛珊瑚礁的基底是玄武质火山碎屑岩组成的平顶状海山，系岩浆穿过断裂发育的岩石圈层在西沙群岛的海底喷发，随后火山碎屑物质经过堆积、固结作用而形成；该火山碎屑岩的原岩为板内碱性玄武岩。 相似文献
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玄武岩在中太平洋海山分布广泛, 且普遍存在风化蚀变现象.对测区内玄武岩样品的岩石学特征研究表明, 玄武岩具斑状结构, 基质以间粒结构为主.斑晶矿物为基性斜长石、单斜辉石和伊丁石化橄榄石.基质矿物为斜长石、辉石、橄榄石、铁矿物、磷灰石、玻璃及次生矿物等. 各海山玄武岩同属碱性玄武岩系列, 并为钾质类型玄武岩, 它们的形成基本上处于同一地质构造环境中.稀土元素分析结果为轻稀土富集型, 轻重稀土在岩石形成过程中发生了不同程度的分异作用.CM5海山玄武岩比其他海山年代相对较老（60 Ma）. 相似文献