| 水成型铁锰成矿的纳米成因研究进展 |
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| 引用本文： | 张维石,周怀阳.水成型铁锰成矿的纳米成因研究进展[J].地球科学进展,2023(9):904-915. |
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| 作者姓名： | 张维石 周怀阳 |
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| 作者单位： | 同济大学海洋与地球科学学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（编号：91428207）；;国家重点基础研究发展计划（编号：2012CB417300）资助~~； |
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| 摘 要： | 新生代深海铁锰矿床的大规模成矿是地质历史上特有的现象，其形成的海底铁锰结核/结壳因富含巨量的有用金属而备受关注。水成型铁锰成矿的胶体成因模型自20世纪90年代中期提出以来已被广泛接受并采用。随着近20年来纳米地球科学的迅速发展，人们意识到纳米颗粒作为胶体的最小部分，能够以其独特的性质显著影响铁锰成矿过程。通过总结已有研究，发现铁氧化物与锰氧化物会以纳米颗粒的形式普遍共存于多种表生地质环境，还证实了水成型铁锰结核/结壳中的主要铁锰矿物（如水羟锰矿和水铁矿）都是纳米颗粒。铁氧化物纳米颗粒对二价锰Mn(Ⅱ)]的表面催化氧化可能是水成型铁锰矿物通常在纳米尺度密切共生的原因。此外，在铁锰结壳中还观测到大量在以往研究中被普遍忽视的三价锰Mn(Ⅲ)]矿物，其含量在结壳顶部最高，随深度增加逐渐下降，四价锰Mn(Ⅳ)]矿物的含量则呈相反的变化趋势。不同价态锰氧化物纳米颗粒的表面能差异导致Mn(Ⅲ)矿物在Mn(Ⅱ)的氧化过程中最先沉淀，并可能在沉淀之后逐渐转化为Mn(Ⅳ)矿物。相信随着纳米地球科学与高精度原位实验技术的发展，必将不断深化对海水铁锰循环及海底铁锰成矿的认识。
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| 关 键 词： | 水成型铁锰结核/结壳 胶体成因模型 纳米颗粒 铁锰氧化物 表面催化氧化 |
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