西北太平洋采薇海山富钴结壳矿物学和地球化学特征

doi:10.16562/j.cnki.0256-1492.2022091901

IOCAS-IR

	西北太平洋采薇海山富钴结壳矿物学和地球化学特征
	王琳璋; 曾志刚
发表期刊	海洋地质与第四纪地质
ISSN	0256-1492
	2023-10-28
出版年	2023
卷号	v.43;No.205 期号:05 页码:38-51
文献类型	CNKI期刊论文
摘要	富钴结壳是一种富含Mn、Co、Ni和稀土元素（镧系元素加钇，简称REY）等元素的海底矿产资源。本文研究的富钴结壳样品是“科学”号在2018年HOBAB5航次于西北太平洋采薇海山的山顶边缘上通过电视抓斗获得的。利用扫描电镜、X射线衍射仪（XRD）、电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）和电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）分析了富钴结壳的显微构造、矿物学特征和地球化学特征，并探讨了其成因类型和形成机制。富钴结壳的结构从内到外可分为土黄色的疏松层（C8-5）、黑色铁锰致密层（C8-2、C8-3和C8-4）和发育葡萄状球体的粗糙表面（C8-1）。土黄色疏松层孔隙度较高，主要组成矿物为水羟锰矿、石英、钙长石、钠长石、钙十字沸石和钡镁锰矿，Mn的含量较低，Al的含量较高。黑色的铁锰致密层孔隙度较低，呈柱状构造，主要组成矿物为水羟锰矿、石英、钙长石和钠长石，Al含量有所下降，Mn含量升高,说明陆源物质的供应逐渐变少。在富钴结壳的生长后期，其主要显微构造由柱状构造向斑杂构造转变，二者的过渡区域为铁锰氧化物与富Si碎屑物质组成的层状构造。富钴结壳各层位的Mn/Fe比值为1.16～1.85，且各层位Ce呈正异常，Y呈负异常，以上特征表明富钴结壳为水成成因型，其金属元素来源于氧化性海水，未受到热液活动的影响。依据富钴结壳的年代学数据，可知从渐新世末期到上新世中期，富钴结壳的生长过程一直受控于太平洋深层水。Co/(Fe+Mn)和Co/(Ni+Cu)的不断升高表明富钴结壳一直在氧化性较高的海水环境中生长。相较于其他大洋和海区，采薇海山富钴结壳具有高含量的Co、Ni和REY，具有极高的经济价值和开采价值。
关键词	矿物学地球化学采薇海山富钴结壳
CNKI专辑号	A;
CNKI专辑名称	基础科学;
CNKI专题号	A010;
CNKI专题名称	海洋学;
分类号	P744
收录类别	北大核心 ; 中科院核心 ; 中科院扩展
语种	中文;
DOI	10.16562/j.cnki.0256-1492.2022091901
资助项目(基金）	国家自然科学基金项目“深海界面过程和化能生态系统”（42221005）,“西太平洋俯冲体系中岩浆活动及其对热液物质供给的制约”（91958213） ; 中国科学院战略性先导科技专项“热液/冷泉区岩浆物质贡献与流体化学过程”（XDB42020402） ; 泰山学者工程专项（ts201511061）
引用统计
文献类型	CNKI期刊论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/186980
专题	中国科学院海洋研究所
作者单位	1.中国科学院海洋研究所 2.中国科学院海洋地质与环境重点实验室 3.中国科学院大学 4.崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	王琳璋,曾志刚. 西北太平洋采薇海山富钴结壳矿物学和地球化学特征. 2023.