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1.
试谈富钴结壳的成矿机制 总被引：2，自引：0，他引：2
富钴结壳的形成是“物理化学成矿”的结果。在海水中存在一个最低含氧带（OMZ），在此带内，来自内源、外源和水成等多种来源的Fe、Mn等成矿元素含量丰富。在OMZ下方，由于氧化作用，Fe、Mn首先形成水合氧化物胶体，同时Pt也可能在此时从海水中分离出来；在Fe-Mn氧化物沉淀过程中，由于表面吸附作用，具有合适表面电荷的Co^2 、Ni^2 等离子，被吸附到胶体颗粒表面，逐步富集成矿；在微生物和上升海流的作用下，磷酸盐组分加入到结壳中，形成夹层。因此,富钴结壳是多组分分阶段物理化学成矿的产物。 相似文献
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为了探讨富钴结壳的稀土和铂族元素是否有相似的形成机制,对西太平洋海山富钴结壳稀土和铂族元素进行了类比研究.结果表明:富钴结壳的∑REY范围为1 433.7×10-6~2 888.0×10-6,其中Ce占到近50%,北美页岩标准化后显示较平坦的稀土模式和显著的Ce正异常特征.根据稀土配分模式及已有的Nd同位素结果,富钴结壳具有亲陆壳属性.富钴结壳具有极高的Pt (115.5×10-9~1 132.0×10-9)、(Pt/Pd)N和 (Pt/Os)N值,Ir与Pt及Rh与Pt显示良好相关性.经球粒陨石标准化后显示较一致PGE (platinum-group elements) 配分模式,从Os到Pt逐渐富集,Pd元素强烈亏损.已有的Os同位素研究结果显示物源在地质历史时期从幔源属性向陆源属性变化,但富钴结壳PGE元素内部相对含量仍在一定程度上保持稳定.研究认为:富钴结壳对海水中的稀土清扫具有选择性,Ce的正异常恰恰是结壳对海水稀土中Ce的优先选择造成的,从而导致海水亏损Ce.然而海水中Ce的亏损并未改变新形成富钴结壳的稀土模式,原因是在海洋中存在适量的具有亏损Ce特征的磷酸盐等组分,理论上只需要氧化物类稀土与磷酸盐类稀土消耗的稀土与海水中的补给平衡即可.只是在相关过程中,海洋中氧化物类对稀土的选择更具有主动性,而磷酸盐类表现更多的继承关系.尽管Os同位素显示物源供给发生变化,然而富钴结壳PGE模式相对稳定.因此富钴结壳PGE模式同样可以用富钴结壳对PGE的选择性吸收解释,因富钴结壳优先选择Pt与Ir以及相对排斥Pd和Os,形成了现有独特的PGE模式. 相似文献
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中太平洋WM1和WX海山富钴结壳元素相关性及其层间变化研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在结壳矿物学等基本特征分析的基础上,对中太平洋WM1和WX海山富钴结壳中的主量元素、微量元素、稀土元素和铂族元素含量、层间变化及其相关性进行了研究,结果表明:本区结壳从下层到上层,粘土矿物和石英等碎屑矿物逐渐增多,很可能与青藏高原的隆升和剥蚀以及亚洲季风演化有关;TFe/Fe2 从结壳下层到上层逐渐增高,反映了结壳的氧化性由下层到上层增强,海山的沉降可能是造成结壳生长后期环境氧化性增强的重要原因;Ti、Co、Pb、As、Mn、TFe等元素与TFe/Fe2 呈正相关,反映结壳中这些元素的富集与氧化环境有关,而Ca、P、Pt和∑REE等元素与TFe/Fe2 呈负相关,反映结壳中这些元素的富集与还原环境有关;Fe与Co显著正相关是本区结壳的重要特点;结壳的Co与(Fe Mn)的相关性大于Co与Fe的相关性及Co与Mn的相关性;P含量小于1%时,Co与P相关性不明显,当P含量大于1%时,Co与P呈明显负相关,磷酸盐化的过程对铁锰结壳吸附Co的能力起到抑制作用。聚类分析将Pt、∑REE与P和Ca分为一组,说明在结壳中Pt和∑REE主要赋存在碳氟磷灰石中,结壳的磷酸盐化的过程对Pt和∑REE的富集起到了重要的作用。 相似文献
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陕西太白金矿含金角砾岩中铂族元素特征 总被引：1，自引：2，他引：1
采用硫镍火法试金(NiS-FA)结合电感耦合等离子质谱(ICP-MS)分析了太白金矿硫化物和含金角砾岩中铂族元素的含量,结果显示,与秦岭地区八卦庙相比铂族元素含量较高,而低于原始地幔,其中铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)富集,并结合前人研究资料对铂族元素的来源和迁移机制进行探讨。铂族元素可能受深源的影响,IPGE(Ir、Os、Ru)可能主要以硫化物形式存在而PPGE(Rh、Pt、Pd)可能主要以单质存在。 相似文献
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为探讨贵州下寒武统黑色岩系中铂族元素物质来源及钼-镍、钒多金属形成的沉积环境与成矿作用,在钼-镍、钒多金属层及其顶底页岩、底部硅质岩中采集样品测试分析。通过对样品中金、铂族元素含量(质量分数)及其地球化学特征值研究,结果表明：黑色岩系中金及铂族元素含量显示协同变化特征;Pd富集,Ru、Ir亏损明显,Pt、Rh、Os基本持平或略有变化;样品的原始地幔标准值标准化模式配分曲线从Os、Ru、Rh、Ir、Pt到Pd大致呈“W”型,配分曲线略呈左倾,总体上呈现w(Pd)>w(Pt)>w(Os)>w(Rh)>w(Ru)>w(Ir)的变化关系;黑色岩系铂族元素来源与正常海水及海底热水喷流作用关系密切,地外来源可能性极小;黑色岩系钼-镍、钒多金属层中铂族元素的富集存在单独成矿作用或成矿作用的叠加,而且在钒多金属层内局部存在分层或条带分异。 相似文献
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东太平洋CC区多金属结核铂族元素（PGE）地球化学及其意义 总被引：12，自引：2，他引：12
文章采用火试金分离富集法和等离子发射光谱(ICP_MS)测定了东太平洋CC区多金属结核中PGE和Au元素的含量,结果显示:结核中PGE相对于洋壳明显富集,尤其是Pt含量较高,wPt平均值为100.90×10-9。各种类型的多金属结核PGE和Au的球粒陨石配分曲线及有关参数非常一致,均表现为Pt正异常和Pd负异常,显示其中PGE和Au具有相似的来源。多金属结核与海底海山富钴结壳PGE配分模式及特征元素比值对比表明,两者PGE可能具有相同的来源,可能主要来源于海底玄武岩的水岩反应,部分来源于铁陨石,而并非主要来自海底热液及正常海水。 相似文献
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文章通过对采自太平洋海域不同海山上68个结壳样品中Te元素地球化学特征的研究,探讨了富钴结壳中控制Te元素富集的古海洋氧化还原环境及其富集机制。分析表明,太平洋海域中大多数结壳的w(Te)变化于13.4×10-6~115.8×10-6,平均50×10-6,是海水w(Te)的109倍;结壳中w(Te)与Mn/Fe比值呈正相关,相关系数为0.51;与Fe呈负相关,相关系数为-0.61,显示结壳中Te与Co有类似的地球化学特征。古海水氧化还原环境的改变是控制结壳中Te元素含量变化的重要因素;能反映古海水氧化还原环境的Ce异常与结壳中Te含量基本呈同步变化趋势,Te含量具有随古海水氧化程度减弱而降低的特征。结壳中Te元素的富集主要受控于其内的Mn/Fe比值。Te元素的富集机制除被海水中带微弱正电荷的FeOOH胶体以库伦静电吸附外,还可能与δ-MnO2表面上以一种表面络合物方式的富集机制有关。Te进入结壳的存在形式及其在不同古海洋环境中的富集机制还有待进一步研究和探讨。 相似文献
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富钴结壳是继多金属结核资源之后被发现的又一深海沉积固体矿产资源,在太平洋、大西洋和印度洋的海底均有分布。据估算,全球三大洋海山富钴结壳干结壳资源量为(1081.1661~2162.3322)×108t。世界各国对富钴结壳的调查始于20世纪80年代初,截至目前,已有日本、中国、俄罗斯和巴西等4个国家与国际海底管理局签订了富钴结壳勘探合同,而韩国的矿区申请也于2016年获得核准。富钴结壳按形态可分为板状结壳,砾状结壳和钴结核3种类型。富钴结壳内部结构构造在宏观上通常表现为三层构造,即底部亮煤层、中部疏松层和顶部较致密层;在微观下主要表现为柱状构造、叠层构造、斑块状构造、纹层状构造等多种类型。富钴结壳的矿物成分主要为自生的铁锰矿物,包括水羟锰矿、钡镁锰矿、羟铁矿、四方纤铁矿、六方纤铁矿、针铁矿等。富钴结壳富含Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pb、Zn等金属元素以及稀土元素和铂族元素,其中Co含量尤为显著。三大洋中,以太平洋富钴结壳的Co平均含量最高。富钴结壳的生长过程极其缓慢,平均仅几毫米每百万年。研究表明,西太平洋富钴结壳最早于始新世-早中新世开始生长。目前通常认为富钴结壳为水成成因,即Co、Fe、Mn等金属元素来源于海水。此外,有研究表明微生物在富钴结壳的形成过程中也起着非常重要的作用。富钴结壳的分布及特征受地形、水深、基岩类型、海水水文化学特征、经纬度等多种因素的影响,其主要分布于碳酸盐补偿深度以上、最低含氧带以下、水深800~2500 m的海山、岛屿斜坡和海底高地上,西、中太平洋海山区被认为是全球富钴结壳的最主要产出区。 相似文献
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《矿物学报》2017,(4)
北大巴山城口地区广泛发育富集V、Ag、Se等多种元素的下寒武统黑色岩系,但是否存在铂族元素矿化以及来源一直存在争议。本文利用ICP-MS方法测定了城口地区孙家坝剖面下寒武统鲁家坪组(对应牛蹄塘组)黑色岩系多金属富集层的铂族元素(PGE)、Au和Ag含量,在判断铂族元素异常的基础上,利用铂族元素地球化学特征探讨其来源。结果表明,该剖面黑色岩系样品具有较高的PGE含量(32.2~142.5 ng/g),平均88.9 ng/g,与上地壳平均值对比具有明显的PGE富集特征;同时金、银也具有较高的含量,平均值分别为40.2 ng/g和31.7μg/g。铂族元素配分模式表现为相对富集Pd、Pt、Os、Ru,亏损Ir、Rh,依据Ir含量以及与球粒陨石的对比分析,认为鲁家坪组黑色岩系PGE不具备地外物质来源。铂族元素球粒陨石标准化配分模式、PGE含量顺序及铂族元素相关图解显示其来源可能与海底热水作用关系密切。有机碳和PGE含量之间没有明显相关性,表明有机质可能是通过改变氧化还原条件导致PGE进一步富集。城口地区埃迪卡拉纪-寒武纪过渡阶段海底热水作用和PGE异常的识别不仅对于理解黑色岩系型矿床的成因,而且对全球重大事件如寒武纪生命大爆发的认识都具有重要意义。 相似文献
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云南中旬地区烂泥塘低温热液型Cu-Au矿床铂族元素(PGE)地球化学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
采用ICP-MS分析方法研究烂泥塘浅成低温热液型Cu-Au矿床中黄铜矿铂族元素(PGE),结果显示黄铜矿的∑PCE较低,其值为5.46×109～19.0×10-9.原始地幔标准化PGE配分模式呈Ru、Pd相对于Ir、Pt富集的趋势.Pd/Ir、Ru/Ir、Pt/Ru、Pd/Pt比值分别变化在2.35～21.9、15.6～42.3、0.02～0.20和4.83～21.8之间.除Pt/Ru比值低于原始地幔外,其他比值均高于原始地幔,这表明黄铜矿的Ir、Ru、Pt和Pd之间发生了分异.黄铜矿中相对高的Ru和Pd含量可能是热液流体对早期矿化斑岩选择淋滤的结果. 相似文献
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吉林省油页岩中铂族元素的化学牲及分配规律研究 总被引：2，自引：0，他引：2
采用电感耦合等离子体发射质谱仪(ICP-MS)测定了吉林省油页岩中铂族元素的含量,并对油页岩中铂族元素的化学特征、与无机组分的相关性及其分布模式等进行了分析和阐述.通过油页岩中铂族元素的含量与地壳和中国东部出露地壳中铂族元素丰度的比较表明,Rh、Ru、Ir等元素相对富集,其中松原油页岩中Rh、Ir的含量约为地壳平均值的10倍.研究区油页岩中铂族元素以Pt-Pd分配模式为典型特征,一般Pt的丰度大于Pd.油页岩中铂族元素与无机组成相关分析的结果表明,油页岩中铂族元素可能呈吸附态存在于高岭石、伊利石等粘土矿物中. 相似文献
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内蒙古柯单山蛇绿岩地幔橄榄岩铂族元素(PGEs)的分布特征及分异机制探讨 总被引：1，自引：0，他引：1
采用Carius管结合MC-ICPMS法分析了内蒙古柯单山蛇绿岩地幔橄榄岩中Ir、Ru、 Pt 和Pd 的含量,与典型的地幔橄榄岩进行对比研究,发现柯单山地幔橄榄岩中Ir和Ru明显亏损,Pt和Pd强烈富集,具有极高的Pd/Ir值,PGEs地幔标准化配分模式具有较陡的正斜率,明显不同于通常观测到的代表部分熔融残留相中铂族元素配分模式(负斜率或平坦型)。柯单山地幔橄榄岩的Ir和Ru与MgO呈正相关关系,表明Ir和Ru的亏损可能与部分熔融过程中硫化物的消耗程度有关,而与PGEs在硫化物/硅酸盐间的能斯特分配系数没有直接关系; Pt、Pd的富集表明本区的地幔橄榄岩不仅仅是经历过部分熔融的残余,而与来自深海的橄榄岩和大陆岩石圈地幔(SCLM)中的方辉橄榄岩相似,因此推测,本区地幔橄榄岩在部分熔融后又经历了富Pd的熔/流体交代,而熔/流体的来源可能是在岩浆分异演化过程中"熔离"出来的硫化物。 相似文献
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通过对西太平洋海山玄武岩和玄武质火山角砾岩的岩石学特征及其气孔充填物成分变化的研究,讨论了海山玄武岩与上覆富钴结壳的关系。富钴结壳的基岩火山岩主要为碱性玄武岩和玄武质火山角砾岩。碱性玄武岩中气孔充填物为S型和C型,S型和C型气孔充填物不共存在同一个气孔中。S型气孔充填物的物质成分富Si、Fe、K、Mg、Al,Co含量一般为0.17%~0.46%,其成分与碱性玄武岩的组成类似,其物质来源可能与碱性玄武岩有关。C型气孔充填物为O、Ca、C及少量Si、Al、Mg、Fe、K等元素,C型气孔充填物可能与海水中物质的沉积有关。由Si、Al、Fe、Mg、K等元素变化曲线反映出的S型气孔充填物沉积过程与富钴结壳早期的沉积过程具有相似的趋势,说明富钴结壳早期沉积物的物质来源可能与碱性玄武岩有关,富钴结壳物质来源可能是碱性玄武岩和海水共同作用的结果。 相似文献
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华北与黔西地区晚古生代煤层中铂族元素赋存状态及来源 总被引：9，自引：2，他引：9
运用电离耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对中国华北和黔西地区晚古生代煤系中54个样品的铂族元素(PGEs)进行了分析。分析结果表明,煤中铂族元素主要是通过岩浆热液活动、低温热液流体、同沉积火山灰、陆源碎屑输入和海水等诸种地质作用形成的,前3种作用是造成煤中铂族元素异常的主要原因。低含量的铂族元素(正常背景值)主要来源于硅质陆源区,煤中铂族元素的背景值为:Ru=0.005μg/g,Rh=0.014μg/g,Pd=0.181μg/g,Ir=0.001μg/g,Pt=0.037μg/g。煤中铂族元素以Pt-Pd分配模式为特征,并且Pd>Pt,Pd>>Ru、Rh、Ir,其中Pd在煤中的背景值约为地壳平均值的18倍。Pd、Pt与煤灰分呈正相关,表现出它与无机矿物的亲和性。 相似文献
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《矿物学报》2010,(3)
采用ICP-MS分析方法研究烂泥塘浅成低温热液型Cu-Au矿床中黄铜矿铂族元素(PGE),结果显示黄铜矿的∑PGE较低,其值为5.46×10-9～19.0×10-9。原始地幔标准化PGE配分模式呈Ru、Pd相对于Ir、Pt富集的趋势。Pd/Ir、Ru/Ir、Pt/Ru、Pd/Pt比值分别变化在2.35～21.9、15.6～42.3、0.02～0.20和4.83～21.8之间。除Pt/Ru比值低于原始地幔外,其他比值均高于原始地幔,这表明黄铜矿的Ir、Ru、Pt和Pd之间发生了分异。黄铜矿中相对高的Ru和Pd含量可能是热液流体对早期矿化斑岩选择淋滤的结果。 相似文献
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大洋磷酸盐化作用对富钴结壳元素富集的影响 总被引：23，自引：2，他引：23
中国首次对与大洋富钴结壳密切相关的磷酸盐化作用进行了研究。对取自西太平洋麦哲伦海山区一厚度为 10cm的富钴结壳样品 ,自顶至底以 5mm间距采取了 2 0个分层样品进行了成矿元素和稀土元素分析。结果表明 ,未被磷酸盐化的新结壳和磷酸盐化的老结壳间主要成矿元素的含量相差显著。老结壳中Fe、Mn、Si、Al、Zn、Mg、Co、Ni、Cu元素亏损 ,亏损次序为Co >Ni>Mg >Al>Mn >Si>Cu >Zn >Fe;而Ca、P、Sr、Ba、Pb元素含量增加 ,富集次序为P >Ca >Ba >Pb >Sr。研究认为 ,结壳中磷酸盐化作用的强弱制约着富钴结壳成矿元素含量的变化 ,磷酸盐化作用是造成老结壳中主要成矿元素Co、Ni等贫化流失的根本原因。研究还表明 ,磷酸盐化作用对富钴结壳的稀土元素丰度也产生一定影响 ,使老结壳的稀土总量和Ce含量高于新结壳 ,但未显著改变其稀土配分模式和分馏特征。研究证实 ,老结壳的Y正异常与磷酸盐化作用无关。磷酸盐化作用的研究为富钴结壳矿产资源的评价和综合利用提供了有用信息。 相似文献
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本文通过与世界著名硫化铜镍矿床百分之百硫化物中铂族元素和金的配分模式的对比,认为金川矿床以Pt、Pd、Au含量高和Ru、Rh亏损以及铂族元素配分曲线斜率陡倾为特征。同时用因子分析方法探讨了金川矿床铂族元素和金的赋存规律,并将其中赋存的铂族元素矿体按成因分为两类:一类是受岩浆期硫化物熔体控制的矿体,另一类是受气液交代作用控制的矿体。它们在元素组合、铂族元素配分模式图上均有明显的差异。此外还讨论了铂族元素和金的地球化学行为,在上地幔硫化物熔融期间,Pt、Pd、Au趋向于液体,Os、Jr、Ru、Rh趋向于固溶体,这是它们富集或亏损的内在原因。 相似文献