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1.
太平洋中部多金属结核中锰矿物的电镜研究 总被引：2，自引：2，他引：2
利用电子显微术,研究太平洋中部多金属结核中的锰矿物。主要锰矿物为水羟锰矿和钡镁锰矿,它们显示不同的电子衍射花样特征和形貌特征。钡镁锰矿根据形态特征分为三个相:纤维状、片状和板条状。水羟锰矿和钡镁锰矿都是自生矿物,水羟锰矿主要是通过微生物氧化直接从溶液中沉淀生成。而钡镁锰矿则是在没有微生物参加下由溶液中分离出来的。两种矿物之间有着密切的生长关系。 相似文献
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大洋多金属结核中的1 nm锰矿相常以陆上钡镁锰矿命名,但两者在晶体结构等方面有很大的差别,并不属同一种矿物,1 nm锰矿相与人工合成的布塞尔矿却有更多的相似性。1 nm锰矿相会因干燥失水而相变成0.7 nm锰矿相,因此结核中的大多数0.7 nm锰矿相很可能不是原生矿物,而仅仅是1 nm锰矿相的相变产物。水羟锰矿和1 nm锰矿相是多金属结核中最主要的两种锰矿物,它们两者均有0.24 nm和0.14 nm这两条特征X射线衍射峰,因此在对结核进行锰矿物相的鉴定中要注意把它们区分开。 相似文献
3.
中太平洋YJB海山富钴结核矿物组成与元素地球化学 总被引：1，自引：0，他引：1
研究样品采自马尔库斯（MARCUS）海脊YJB海山。利用等离子光谱、等离子质谱、X射线衍射、红外光谱、场发射电镜等分析测试方法,对其富钴结核中不同构造层的矿物组成和元素地球化学研究表明： 该球状结核核部是玄武岩,向外具四层构造。矿石矿物为水羟锰矿和少量的钙锰矿,脉石矿物为磷灰石、石英、斜长石等,微量矿物有蒙脱石、高岭石、钠沸石、方英石、辉石、束沸石等。老结核相对富TMn、Cu、Ca、P等元素,新结核相对富集TFe、Co、Ni、Si、Al等元素。在老、新结核中,从下部构造层到上部构造层,TMn、Co、Ni、Cu、Ba、Zn、Pb、Mo等的质量分数逐渐减少,TFe逐渐增加。核内玄武岩属大洋板内玄武岩,其成因可能与地幔柱有关。结核的稀土元素总量是1 924.07×10-6,Ce具明显的正异常。在老、新结核不同构造层中,Ce的演化趋势同TMn等元素,其他稀土元素与Fe等相似。 相似文献
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铁锰结核的矿物相变和其它次生变化 总被引：4，自引：0，他引：4
本文通过对太平洋中部61个铁锰结核的研究,发现在结核形成后,发生了渐近相变、退化相变和Mn、Ni、Cu的次生富集作用。渐近相变是,随着结核成岩作用的增强(伴随着氧化还原电位由高到低的变化),锰矿物发生了由原生δ-MnO_2→环带状、薄层状钠水锰矿和钡镁锰矿→块状磷片状钡镁锰矿集合体的相变。在这一相变系统中钠水锰矿是相变的过渡阶段,钡镁锰矿是相变的高级阶段。退化相变:具层纹构造的原生δ-MnO_2在底层水(可能贫Mn、Ni、Cu而富Fe)的作用下,其中一部分Mn、Ni、Cu等被水带走而沉淀下Fe,形成新的富Fe、δ-MnO_2或非晶质水合铁锰氧化物。Mn、Ni、Cu的次生富集作用。结核在重结晶作用或由结核成岩作用到成岩后生作用过程中均发生了Mn、Ni、Cu的次生富集作用。它不仅表现在由原生δ-MnO_2→环带状钠水锰矿和钡镁锰矿→块状钡镁锰矿过程中,而且还表现在由早期到后期形成的δ-MnO_2成分上。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2017,(2)
为探究岩石漆矿物组成在空间上的变化规律,采集了中国干旱、半干旱及湿润地区岩石漆样品,制作了岩石漆纵切片观察其形貌特征,对其进行了拉曼光谱与红外光谱分析。光谱学研究表明,所有岩石漆样品均检测出574~594cm~(-1)、622~645cm~(-1)的拉曼峰位和428cm~(-1)、466~468cm~(-1)、513cm~(-1)的红外峰位,表明水钠锰矿是岩石漆中普遍存在的锰氧化物矿物。干旱与部分半干旱地区岩石漆检测出290~291cm~(-1)、405~409cm~(-1)、610cm~(-1)的拉曼峰位,半干旱地区岩石漆检测出217cm~(-1)、275~279cm~(-1)、393~395cm~(-1)的拉曼峰位,表明干旱地区岩石漆内铁氧化物以赤铁矿形式产出,半干旱地区富含针铁矿与赤铁矿。湿润地区岩石漆未检测到铁氧化物的谱峰信号。说明气候差异与生物活动可能是岩石漆形貌与矿物组成差异性的原因。 相似文献
9.
对大洋多金属结核中１０Ａ锰矿物的研究、认识长期以来众说纷纭。为探索我国研究区１０Ａ锰矿物的种类,本文从１００多个结核样品中,选出具代表性的以１０Ａ锰矿物为主的１３个样品,进行了热稳定性研究,且归纳总结为３种情况：有７Ａ衍射峰生成,且１０Ａ衍射峰向高角度移动,说明原样中有布赛尔矿Ⅰ型,钴土矿布赛尔矿混层矿物;无７Ａ衍射峰生成,但１０Ａ衍射峰也向高角度移动,说明原样中没有布赛尔矿Ⅰ型,而有钴土矿布赛尔矿混层矿物;无７Ａ衍射峰生成,且１０Ａ衍射峰基本消失,表明原样中有钴土矿。作者尚运用晶体结构理论对上述３种不同情况进行了解释;并得出,我国研究区结核１０Ａ锰矿物相中主要矿物种为布赛尔矿Ⅰ型、钴土矿布赛尔矿混层矿物及钴土矿,不存在或几乎不存在钡镁锰矿。 相似文献
10.
《矿物岩石》2016,(1)
利用拉曼分析技术测定大别山榴辉岩中石榴石的拉曼谱峰,测试结果表明榴辉岩中石榴子石的类型为镁铝-鉄铝石榴子石系列,与电子探针所得结果一致。石榴石高频区的拉曼位移与半高宽表现出反相关关系,并且从颗粒边部至中部再至边部呈现有规律的变化,具体表现为中部拉曼位移较小,在912.4cm~(-1)~913.9cm~(-1)之间,而边部拉曼位移较大,在914.6cm~(-1)~917.0cm~(-1)之间;半高宽则体现为中部较大,在23.46cm~(-1)~24.04cm~(-1)之间,而边部较小,在21.19cm~(-1)~23.11cm~(-1)之间。拉曼位移的变化体现了晶体结构的变化。说明榴辉岩折返过程中,因外部压力变化导致的矿物的晶格变形首先从颗粒中部开始,而中部及边部拉曼位移与半高宽的明显差异,说明晶格变形未达到均一化,很可能与榴辉岩的折返速率较快有关。研究榴辉岩中石榴石的拉曼谱峰特征可为探讨高压矿物在构造环境变化时的拉曼响应以及板块的俯冲及折返机制提供一定的依据。 相似文献
11.
Xiao Xuqi Institute of Mineral Deposits Chinese Academy of Geological Sciences Beijing Guo Shiqin China Ocean Mineral Researches Development Association 《《地质学报》英文版》1993,67(1):33-41
Manganese minerals in the polymetallic nodules from the Central Pacific Ocean were studied using electron microscopy. The principal Mn minerals, being vernadite and todorokite, exhibit different electron diffraction patterns and morphological features. According to its morphological feature, todorokite shows three phases: fibrous, lamellar and lath-shaped. Both vernadite and todorokite are authigenic minerals. While vernadite was mainly precipitated directly from the relevant solution by microbiological oxidation, todorokite was separated from the solution chemically without the help of microbe. Hence, these two minerals show a close genetic relation. 相似文献
12.
Results of thermic transformations of ore minerals from genetically different oceanic ferromanganese rocks in the course of their heating up to 1000°C are considered. Manganese minerals with various types of crystalline lattice have different grades of thermic stability. Layered manganese minerals (buserite I, asbolane-buserite, and birnessite) are stable up to 120–150°C; asbolane up to 180°C, vernadite, up to ～500°C; todorokite and pyrolusite (minerals of the tunnel group), up to 600 and 670°C, respectively. Sorbed cations of heavy metals govern the transformation temperature and mineral composition of products of the calcination of ferromanganese rocks. Study of birnessite and todorokite demonstrated that genesis of ferromanganese rocks do not affect thermic properties of minerals in them. 相似文献
13.
东太结核主要为半埋藏和埋藏型,发育于以黏土和硅质组分为主的沉积环境。东太结核的锰相矿物主要有水羟锰矿和钡镁锰矿,具有较高的REY、Cu、Ni含量和Mn/Fe比值,显示遭受间隙水的影响,落入水成成因和成岩成因两个区间范围。西太结核主体暴露在海水中,周围沉积物主要由深海黏土组成。西太结核的锰相矿物几乎只有水羟锰矿,具有较高的REY、Co含量和低Mn/Fe比值,属于典型的水成成因型。两个区域的多金属结核的稀土北美页岩标准化模式均显示Ce正异常、Y负异常和无或弱Eu异常,与海水稀土特征构成良好的耦合关系,是多金属结核对海水稀土选择性富集的结果。西太结核相对东太结核具有更高的Ce含量和δCe,Co、Ti与Ce具有良好的正相关关系。研究认为海水中溶解氧并不一定是控制结核Ce正异常程度的关键因素,Co、Ti等元素及其相关组分能够引起Ce与其他稀土元素的强烈分馏,也可能是影响多金属结核Ce正异常程度的控制因素。研究区多金属结核和富钴结壳表层样的εNd范围为-6.6~-2.5,是全球最富放射性成因Nd的海洋铁锰壳层。结合稀土模式以及Eu异常特征,本研究认为多金属结核的稀土主要来自εNd相对较高的周围陆壳,可以通过河流或者大气沉降等方式输送到大洋,而研究区广泛分布的海山玄武岩释放的放射性成因Nd同位素对海水的影响微弱。 相似文献
14.
G. V. Novikov V. N. Sval’nov O. Yu. Bogdanova A. V. Sivtsov 《Lithology and Mineral Resources》2010,45(5):410-424
The results of experimental studies of ion exchange properties of manganese and iron minerals in micronodules (MN) from diverse
bioproductive zones of the World Ocean are considered. It was found that the sorption behavior of these minerals is similar
to that of ore minerals from ferromanganese nodules (FMN) and low-temperature hydrothermal crusts. The exchange complex of
minerals in the MN includes the major (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, and Mn2+) and the subordinate (Ni2+, Cu2+, Co2+, Pb2+, and others) cations. Reactivity of theses cations increases from Pb2+ and Co2+ to Na+ and Ca2+. Exchange capacity of MN minerals increases from the alkali to heavy metal cations. Capacity of iron and manganese minerals
in the oceanic MN increases in the following series: goethite < goethite + birnessite < todorokite + asbolane-buserite + birnessite
< asbolane-buserite + birnessite < birnessite + asbolane-buserite < birnessite + vernadite Fe-vernadite + Mn-feroxyhyte. The
data obtained supplement the available information on the ion exchange properties of oceanic ferromanganese sediments and
refine the role of sorption processes in the redistribution of metal cations at the bottom (ooze) water-sediment interface
during the MN formation and growth. 相似文献
15.
多金属结核微层原位微区分析能够更好地揭示结核生长过程中元素的赋存和迁移过程,为认识多金属结核元素富集机制和成因提供新的证据.通过使用电子探针（EPMA）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）等手段对采集自东太平洋克拉里昂-克利珀顿断裂区（CCFZ区）的多金属结核进行了分析研究.研究结果表明,结核矿物主要为水羟锰矿、10?锰矿和FeOOH,锰铁矿物圈层由内而外可划分为4个明显的层组:L1、L2、L3和L4,Mn和Fe的平均含量分别为32.2和13.3%、39.1和5.2%、37.0和3.4%、33.1和7.8%,Mn/Fe值整体表现为增大的趋势,对应Mn/Fe值分别为2.8、16.6、19.7和10.6,Co+Ni+Cu含量变化与之相似,平均含量分别为1.9%、3.3%、3.8%和3.0%.元素含量关系表明,Co主要赋存在水成成因的水羟锰矿中,Ni、Cu主要赋存在Mn相矿物中,但成岩成因的10?锰矿对Ni、Cu等元素的富集能力强于水羟锰矿;结合元素组成和显微构造将其划分为水成型层、混合型层、成岩型层和混合型层,结核整体的生长作用趋势从水成型转变为成岩型. 相似文献
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David Z. Piper 《Geochimica et cosmochimica acta》1974,38(7):1007-1022
The concentrations of rare-earth elements (REE) have been measured in 31 ferromanganese nodules from the Pacific and Indian Oceans and vary by almost a factor of 5. Too few nodules have been analyzed to define possible regional trends. The shale-normalized patterns, however, permit division of nodules into two groups: those from depth greater than 3000–3500 m and those from less depth. The factors that determine this change in the relative concentration of REE may be related to the mineralogy of manganese phases and/or the transport of REE to the deep ocean by particulate matter.Comparison of the REE patterns of nodules with those of phillipsite, phosphorite, clays, CaCO3 and seawater suggests that the patterns of these phases reflect fractionation from an initial pattern closely resembling that of shale. By assuming that the accumulation rate of REE in clays, CaCO3 and nodules is represented by that for surface sediments, it has been possible to estimate an accumulation rate of phillipsite in pelagic sediments of the Pacific of 0.02 mg/cm2/yr. 相似文献
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钙锰矿是土壤、沉积物及海洋锰结核中常见的以3×3结构为主的一族大隧道构造氧化锰矿物.隧道中存在水分子和阳离子,形貌以片状、针状或纤维状为主.水钠锰矿→布塞尔矿→钙锰矿的转化是钙锰矿形成的一个重要途径.这种转化在常压条件下受体系温度、pH、共存粘土矿物、转化时间以及前驱物布塞尔矿亚结构特点,如层间交换离子类型、浓度、以水合离子形态或与MnO6八面体空穴上方键合的强弱、结晶度、Mn(Ⅲ)的含量与迁移特点等因素影响.钙锰矿独特的结构使其所具有的离子吸附、氧化与催化特性及分子级的隧道空间等有望作为特异的分子筛、二次电池正极材料、有机反应催化荆等在环境科学和材料科学等领域具有广阔的应用前景. 相似文献
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天然红宝石和蓝宝石的包裹体中常见典型的含水矿物包裹体,这些含水矿物包裹体容易受外界环境升温而发生改变。微量含水矿物包裹体变化会对红宝石和蓝宝石的物理和化学性质产生明显影响,该性质为宝石热处理的鉴定提供了检测思路。本文采集了天然红宝石和蓝宝石样品,用显微镜放大观察包裹体特征,结合红外光谱与显微共焦激光拉曼光谱测试研究了含水矿物包裹体的特征。结果表明:天然红宝石和蓝宝石样品中含水矿物包裹体的外观轮廓清晰,晶形完整;红外光谱在2000～3700cm~(-1)附近显示出2105～2110cm~(-1)和1977～1985cm~(-1)硬水铝石和3619cm~(-1)和3696cm~(-1)高岭石等水(H_2O或—OH等)的特征吸收峰;拉曼光谱中可见角闪石、云母、磷灰石和长石等结晶度较好的典型含水矿物包裹体的特征拉曼位移。该系列特征揭示了红宝石和蓝宝石样品中含有水的特征,可作为红宝石和蓝宝石天然成因且未经过热处理的鉴定依据。 相似文献