菲律宾海帕里西维拉海盆铁锰结壳的地球化学特征
菲律宾海锰铁结核
成因分析
• 结壳的主要组成元素间具有不同的相关性。 铁、锰、磷、钴、铅及稀土元素等Байду номын сангаас素之 间具有很强的正相关，表明这些元素具有 成因上的一致性，很可能都是水成成因。 其中铁与这些元素之间较特殊的强正相关 可能是由于这一新型铁锰结壳中富铁贫锰， 其它几种主要水成元素很可能就是由最先 形成的以铁的氧化物（氢氧化物）为主要 成分的胶体薄膜吸附而富集的，由此形成 的结壳中的这些元素与铁元素间必然表现
菲律宾海地理位置
3
菲律宾海地形简介
• 其中海沟地貌包括伊豆－小笠原海沟、硫 黄海沟、雅浦海沟、帛琉海沟，它们自北 向南将整个菲律宾海环绕其中。岛弧地貌 包括伊豆－小笠原－硫黄岛弧、马里亚纳 弧、西马里亚纳弧，以及具残留弧性质的 贯穿菲律宾海南北的九州－帛琉海岭。而 在弧间发育的四国海盆、帕里西维拉海盆 和马里亚纳海槽则为弧后盆地地貌。
多金属结核简介
• 大洋多金属结核：又称锰结核，是分布在 大洋海床上的一种自生多金属矿产资源， 大小相差悬殊，外形呈结核状，一般由核 心及围绕它的壳层构成，其矿物成分主要 为铁锰氧化物和氢氧化物，富含Cu、Ni、 Co和多种微量元素。 • 多金属结壳概念：是指一种生长在海山基 岩上自生的铁锰氧化物和氢氧化物，由于 其含钴量较高，又称作富钴结壳
谢谢观看
菲律宾海铁锰结核与结壳
何兆坚
目录
• • • • 1菲律宾海地形介绍 2多金属结核简介 3菲律宾海铁锰结核与结壳 4成因分析
菲律宾海地形简介
• 菲律宾海位于西太平 洋边缘，介于东海、 南海和西太平洋之间， 被岛弧和海沟包围， 是西太平洋最大的边 缘海盆。 • 主要地貌可分为洋壳 地貌和过渡壳地貌。 • 洋壳地貌主要为深海 盆地。 • 过渡壳地貌有海沟、 岛弧、弧后盆地。
世界大洋富钴铁锰结壳矿
世界大洋富钴铁锰结壳矿С．И．Андреев;陈邦彦;梁世容;杨丽娟【期刊名称】《海洋地质》【年(卷),期】2014(000)002【摘要】1世界大洋富钴铁锰结壳矿分布的主要规律1．1世界大洋含钴结壳、结核的分布特征世界大洋中的铁锰产物有着很好表现纬度调节的空间分布（图1）。
在三大洋明显独立地出现锰结核和钴结壳的巨型分布带，它取向30—35°N和35-40°S。
在世界大洋南部追踪到亚南极带（50—65°S）。
含钻的结壳，作为大洋铁锰产物广阔群体的主要部分在平面规模上服从这种普遍的规律性。
结壳的铁锰产物最合适的链接是近南北向延伸至北大西洋。
与水成沉积的铁锰成矿作用产物不同，它们有热液成因并与大洋中脊轴部带的活动有关。
世界大洋铁锰产物区带分布的主要控制因素是外部的能量源——热辐射能、大洋水表面循环的水动力及其有关的高的生物生产力带的结合。
【总页数】20页(P45-63,12)【作者】С．И．Андреев;陈邦彦;梁世容;杨丽娟【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】P542.4【相关文献】1.浅谈大洋富钴铁锰结壳拖网作业 [J], 罗伟东;林日寿2.太平洋铁锰结壳和铁锰结核中的钴[J], С.,НС;辛春3.富钴铁锰结壳年代学研究方法进展 [J], 姚会强;张晶;李杰;何高文;任江波4.富钴铁锰结壳的控矿要素和成矿过程——以西太平洋为例 [J], 石学法;任向文;刘季花;S.I.Andreev5.富钴铁锰结壳的控矿要素和成矿过程:以西太平洋为例 [J], 石学法;任向文;S.I.Andreev因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
海底锰结核
海洋铁锰结核（壳）简介XX（XX大学 XX学院 XX班）摘要海洋铁锰结核是目前最具开发价值的海洋矿产之一，其中富含多种金属，引起了各国的广泛关注。
本文简要介绍了海洋铁锰结核的分布情况、特征和成因及研究进展等，并对海洋矿产资源的开发进行了展望。
关键词铁锰结核、铁锰结壳、海底矿产、钴、东菲律宾大洋铁锰结壳是继大洋多金属结核之后出现的又一极具潜在经济价值的水下固体矿产资源[1],富含Mn、Fe、Cu、Co、Ni和Pt等金属及非金属P,并且结壳的产出水深多小于3 000 m,易于进行系统的样品采集,开采风险及开采时对环境的影响也较小。
因此,备受各国政府的关注。
据专家预测,大洋铁锰结壳很可能会比大洋多金属结核率先实现商业性开采,并成为21世纪新兴的海洋矿产产业[2、3]。
对海洋铁锰结核的研究早已为各国所注目。
美、英、法、俄、日等国争相组织大规模调查与研究,已取得了丰硕成果。
其中关于多金属的来源、结核成因、元素分布特征等方面,海洋沉积地球化学作了大量研究工作[4]。
目前,对于“铁锰结核和结壳”的研究,俄罗斯可以说走在前头,由全俄大洋地质与矿产资源研究所安德列耶夫博士主编的1∶15 000 000“世界金属成矿图”、“世界地质和矿产图”及其系列图件,清晰地展示了全球大地构造背景上铁锰结核、富钴结壳、深海硫化物、含矿泥、磷化物、砂矿以及天然气水合物的分布状况[5]。
一、分布铁锰结核广泛分布于世界大洋海底。
其最佳分布海区是水深4 500~5 500 m 海底平原区。
其中太平洋最富,其次是印度洋和大西洋。
铁锰结核中高含量的微量元素主要以类质同象或吸附态存在于铁锰氢氧化物中[6]。
铁锰结壳尽管在100多年前发现铁锰结核时被同时发现,但直到20世纪80年代初,德国“太阳号”科学考察船在中太平洋海山区发现铁锰结壳中Co的异常富集后才开始了对铁锰结壳的专门调查和研究。
目前,作为最具潜在经济价值的深海矿产资源之一,铁锰结壳已引起越来越多国家和研究者的重视。
南海北部铁锰结核成因及元素的赋存状态
南海北部铁锰结核成因及元素的赋存状态仲义;陈忠;莫爱彬;罗云;黎刚;郑旭峰【期刊名称】《热带海洋学报》【年(卷),期】2017(036)002【摘要】为了解南海北部不同海域铁锰结核中常微量、稀土元素的赋存特点及其富集机制,采用化学淋滤法提取南海北部上陆坡、下陆坡、深海盆3个区域铁锰结核的碳酸盐相、铁锰氧化相、残渣相组分,测定了常微量元素、稀土元素含量,揭示了不同相的元素赋存状态及其意义.Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)判别图表明,上陆坡铁锰结核属于与冷泉流体相关的水成成因类型;下陆坡区和深海盆的铁锰结核形成环境相似,属于典型的水成成因类型.结核中K、Ca、Na、Mg、Sr主要富集在碳酸盐相,Fe、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb主要赋存在铁锰氧化物相,Al、Ti和Mo主要出现在残渣相.常微量元素赋存状态变化受多种因素影响,钙质生物生产力的强弱和钙质生物碎屑的稀释作用是影响铁锰结核中碳酸盐相态元素变化的重要原因.铁锰结核的稀土元素主要富集在铁锰氧化物相,其次在碳酸盐相,而在残渣相的相对含量极少.不同海区铁锰结核稀土元素进入碳酸盐相的成因和机制基本相似,下陆坡和深海盆铁锰结核残渣相稀土元素配分模式相似,而与上陆坡铁锰结核的明显不同,残渣物质的来源、结核生长环境的氧化还原状态差异是主要影响因素.研究成果可为深入研究铁锰结核的元素迁移与转化、成矿作用与成矿物质来源及其相关的沉积环境、资源潜力评价等提供重要的基础资料.%To understand the elemental occurrence phases and the origin of ferromanganese nodules in the northern South China Sea,selective leaching techniques have been utilized to study the geochemical phases (viz.carbonate,Fe-Mn oxide and residual) offerromanganese nodules on the upper continental slope and the lower continental slope,as well as in the deep-sea basin.According to the Fe-Mn-(Cu+Co+Ni) diagram,Fe-Mn nodules around the Dongsha Islands are associated with hydrocarbon seeps.Nodules on the lower continental slope and in the deep-sea basin have a similar formation mechanism,and are both hydrogenous in origin.K,Ca,Na,Mg,and Sr are mainly enriched in the carbonate phase;Fe,Mn,Ni,Cu,Zn,and Pb are mainly concentrated in the Fe-Mn oxide phase;Al,Ti and Mo are mainly concentrated in the residual phase.The variation of elemental occurrence phases is influenced by multiple factors.The strength of biological productivity and the dilution of calcareous bioclast material can result in change of carbonate phase of Fe-Mn nodules.On the lower continental slope and in the deep-sea basin,REEs and yttrium are mainly associated with the Fe-Mn oxidephase.However,the carbonate and residual phases of hydrogenous oxides have extremely low REE content.The REE origins in carbonate phases of Fe-Mn nodules from different areas are basically similar.The Fe-Mn nodules in the slope area and deep-sea basin have identical residual phase distribution of REEs and yttrium except for the upper slope area.It is probably influenced by residual sources and redox environment of the Fe-Mn nodules.This study discusses the elemental chemical phases in Fe-Mn nodules in the northern South China Sea and provides important basic data for the resources evaluation in this area in the future.【总页数】12页(P48-59)【作者】仲义;陈忠;莫爱彬;罗云;黎刚;郑旭峰【作者单位】中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海地质重点实验室,广东广州510301;中国科学院大学,北京100049;中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海地质重点实验室,广东广州510301;中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海地质重点实验室,广东广州510301;中国科学院大学,北京100049;中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海地质重点实验室,广东广州510301;中国科学院大学,北京100049;中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海地质重点实验室,广东广州510301;中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海地质重点实验室,广东广州510301【正文语种】中文【中图分类】P736【相关文献】1.南海北部陆缘地热状态及其成因探讨 [J], 李守军2.早中新世以来南海北部陆坡古生产力的碳酸盐和生物成因Ba元素记录 [J], 邹亮;韦刚健3.我国南海北部湾第三系粘土岩中有机物的赋存状态及其与生油关系的探讨 [J], 林茂福4.南海北部陆坡沉积物硫酸盐-甲烷反应界面深度的空间变化及其对甲烷水合物赋存状态差异性的指示意义 [J], 孟宪伟;张俊;夏鹏;王湘芹5.南海北部神狐水合物赋存区浅表层沉积物自生矿物特征及其成因探讨 [J], 谢蕾;王家生;林杞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
菲律宾海的地势特征
菲律宾海海底地势特征
菲律宾海位于西太平洋边缘 介于东海 !南海和 西太平洋之间 被岛弧和海沟包围 是西太平洋最大 的边缘海盆 ∀ 北面处在
β∗ β∞ 之间
个纬度 β ∗
β
中国科学院院长基金资助项目 院海洋研究所调查研究报告第 收稿日期
2 2
号 中国科学 号∀
2 2
南部处在
伊豆 2 小笠原海沟和硫黄海沟 位于 菲律宾海盆的东至东北边缘 两海沟之间被海底山岳 宽约 岩体相隔 ∀伊豆 2 小笠原海沟在北 长约 最大深度约 ∀硫黄海沟在南 处在马里 亚纳海沟之北 最大深度 ∀ 雅浦海沟和帛琉海沟 它们位于菲律 宾海盆南缘 帛琉海沟位于帛琉海岭东侧 长约 最大水深 雅浦海沟位于雅浦海岭东南坡 ∀ 宽约 最大水深 脚 长约 ∀帛琉 海沟在西 雅浦海沟在东 构成雁形排列 ∀
Αβσ τραχτ
× √ ≥ √ ¬ ∏ ° × ¬ ∏ ≥ ∏ ∏ ° ≥ ≥ ∏ ∏ 2° ∏ ≥ 2 √ 2 ∏ ∏ ≥ 2 ∏ ¬ • ≥ 2 √ √ ∏ √ √ √ √ × ° ∏ × × ° ≥ ≥∏ √ ∏ × • ≥ 2 ∞ 2• ∏ ∏ ° °2
本文编辑 李本川
研究报告 Ρ ΕΠΟΡ ΤΣ 西马里亚纳海盆 也称马里亚纳海槽 位于马里亚纳岛弧和西马里亚纳弧之间 海盆顺 长约 岛弧弯曲 海底切割大 宽约 水深 左右 海盆北面有水深为 的海山矗 立之上 ∀ 南海海槽 2 骏河海槽和相模海槽 位于 菲律宾海盆的东北部 日本四国岛 ! 本州岛的东南坡 左右 它们断续相连 构成 麓 水深约 ∗ 菲律宾海的北界 ∀ 纳岛弧 !伊豆 2 小笠原 2 马里亚纳海沟 总体上这些构 造带自西往东依次变新 ∀ 由此可见菲律宾海东西两 部分表现出截然不同的构造特征 西部海盆主构造 线呈 • • 2∞• 向 东部海盆主构造线呈近南北向 ∀ 晚中生代以来太平洋板块运动是菲律宾海构造 左右 演化的主要地球动力来源 特别是距今 太平洋板块运动方向由 • 转为 • • 对菲律宾 海的构造演化发生了至关重要的影响 使菲律宾海 一分为二 发育了两组走向截然不同的构造线 ∀ 距今 ∗ 菲律宾海表现为以中央断裂带 为扩张中心的近南北向扩张 发育了冲大东海岭等 和 年报道的 一系列近东西向构造带 ∀ 大量古地磁条带提供了古南北向扩张中心存在的证 据∀ 距今 以来 受太平洋板块转向的影响 菲 律宾海开始了以九州 2 帛琉海岭为残留弧的近东西 向扩张 发育了四国 2 帕里西维拉盆地等一系列近南 北向构造带 ∀ 距今 以来 四国海盆和帕里西维拉海盆发 展成形 并停止活动 使得整个菲律宾海 • 向运动 俯冲于琉球岛弧与吕宋 2 菲律宾岛弧之下 发育了琉 球海沟和菲律宾海沟 ∀ 而东侧受太平洋板块俯冲的 影响 弧后扩张产生了小笠原 2 马里亚纳海槽 岛弧 外侧 则形成了伊豆 2 小笠原 2 马里亚纳海沟 ∀ 因此 受太平洋板块活动的控制 菲律宾海由于不同方向 的多期扩张和改变运动方向 形成了现今复杂的构 造特征 ∀
深海铁锰结核中氧化锰矿物
深海铁锰结核中氧化锰矿物摘要：1.深海铁锰结核的概述2.氧化锰矿物的特点3.氧化锰矿物在深海铁锰结核中的作用4.深海铁锰结核的开发与利用正文：一、深海铁锰结核的概述深海铁锰结核，又称为深海锰结核，是一种主要分布于深海海底的矿物资源。
它们主要由铁、锰氧化物组成，并含有一定的钴、镍等金属元素。
深海铁锰结核具有广泛的资源潜力，其成分和形态多样，对于研究地球深海环境及锰、铁等元素的地球化学循环具有重要意义。
二、氧化锰矿物的特点氧化锰矿物是深海铁锰结核的主要成分之一，其化学式为MnO2。
氧化锰矿物具有较高的电导率和良好的热稳定性，是电池、电容器等电子器件的关键材料。
同时，氧化锰矿物还具有良好的催化活性和吸附能力，被广泛应用于环境治理、能源转换等领域。
三、氧化锰矿物在深海铁锰结核中的作用氧化锰矿物在深海铁锰结核中起到关键作用，主要表现在以下几个方面：1.氧化锰矿物是深海铁锰结核的主要成分，决定了深海铁锰结核的矿物组成和地球化学特征。
2.氧化锰矿物对深海铁锰结核的形成和生长具有重要影响。
在深海环境中，氧化锰矿物可以作为催化剂，促进铁、锰等元素的氧化还原反应，从而形成深海铁锰结核。
3.氧化锰矿物在深海铁锰结核中扮演着生物和非生物过程的媒介角色。
它们可以吸附和转化深海中的有机物质、重金属离子等污染物，对深海环境的净化和保护具有重要作用。
四、深海铁锰结核的开发与利用深海铁锰结核作为一种具有广泛资源潜力的矿物资源，其开发与利用已引起我国政府的高度重视。
目前，深海铁锰结核主要应用于以下几个领域：1.电子行业：氧化锰矿物作为电池、电容器等电子器件的关键材料，在电子行业中具有广泛的应用。
2.环境治理：深海铁锰结核中的氧化锰矿物具有良好的吸附能力，可用于水体中有机污染物的去除、重金属离子的吸附等环境治理领域。
3.能源转换：氧化锰矿物在燃料电池、超级电容器等能源转换器件中具有重要应用前景。
总之，深海铁锰结核中的氧化锰矿物在科学研究和实际应用中具有重要价值。
海洋铁锰氧化物沉积物中常、微量元素的地球化学特征
图Ｉ－２ｊ｛ｉ－Ｍｎ０２的晶体结构水锰矿）（以７Ａ和３．５ＡＸ．射线衍射峰为其衍射特征）（ｕｓｕｉｅｔａ１．，１９８９；）。
Ｃｕ２＋、Ｃ０２＋、Ｎｉ２＋进入１０Ａ．水锰矿结构的隧道壁中的八面体以代替Ｍｎ２＋、Ｍ９２＋等离子，从而使得隧道壁内的八面体具有比原来高的晶体场稳定能并在［Ｍｎ０６］Ａ面体层间形成短的配位键，大大加强了１０Ａ．水锰矿结构的稳定性，在空气中其结构保持不变（ＭｅｌｌｉｎａｎｄＬｅｉ，１９９３；Ｍａｒｔｉｎ－Ｂａｒａｊａｓｅｔａｌ．，１９９１；Ｓｈｅｎｅｔａｌ．，１９９３），１０Ａ．水锰矿中的Ｍｎ２＋的存在显示了结构中其他的过渡金属离子的不饱和。
固相Ｍａ－ｉ４＋被还原生成的Ｍｎ２＋可再被氧化成Ｍｎ４＋，从而和其他Ｍｎ４＋以及０２‘形成配位八面体［Ｍｎ０６］，继而和１Ⅵ１ｎ２＋及其他海水离子如Ｎａ＋等形成１０Ａ．水锰矿的结构。
这种微氧化带和微还原带的不断转化促成１０Ａ．水锰矿的不断生成，并使成岩型结核生长。
钡镁锰矿和高温水热以及成岩型成因的１０Ａ－水锰矿具有相同的层间力（Ｕｓｕｉｃｔａ１．，１９８９；ＭｅｌｌｉｎａｎｄＬｅｉ，１９９３）。
Ｂｕｍｓ（１９８３）概括了陆生ｌＯＡ．水锰矿和海洋成因的１０Ａ．水锰矿的隧道结构后认为海洋成因的１０Ａ－水锰矿与钡镁锰矿是相同的。
Ｌｅｉ（１９９６）也提出海洋成因和合成的ｌＯＡ．水锰矿与陆生的钡镁锰矿具有相同的隧道结构。
因此，水热成因的ｌＯＡ．水锰矿、成岩成因的ｌＯＡ．水锰矿和钡镁锰矿具有等同的结构，可以用同一个模型来表示。
１．１．３．２水羟锰矿（６－Ｍｎ０：）和钠水锰矿１．１．３．２．１水羟锰矿和钠水锰矿的形态图２－ｌ成岩型结核样品照片（Ａ：ＥＴ０３０２；Ｂ和Ｃ为ＥＴ０３０３内部和外貌，从内向外可以分为４层并分别取样依次为ＥＴ０３０３．ｉ、ＥＴ０３０３．２、ＥＴ０３０３－３、ＥＴ０３０３－４）ＥＴ０３０３，灰黑色，表面粗糙，呈草莓状，表面粘附有褐黄色粘土。
菲律宾海帕里西维拉海盆铁锰结壳的地球化学特征
菲律宾海帕里西维拉海盆铁锰结壳的地球化学特征姓名何兆坚班级024121学号20121000606指导老师吕晓霞吕万军目录1、引言 (2)2、菲律宾海地形构造特征 (2)3、帕里西维拉海盆地形特征 (3)4、铁锰结壳一般特征 (4)5、铁锰结壳内部构造 (4)6、铁锰结壳矿物组成 (4)7、铁锰结壳内元素分布特征 (5)8、参考文献 (7)1引言铁锰结壳是大洋水下矿产资源中一个非常重要的固体矿产。
它富含Co、Mn、Pt、稀土元素等有用元素，且资源量大，潜在经济价值高，由于锰结壳分布水深较多属结核的浅而采矿作业较为容易，而且大部分结核分布在各国专属经济区范围之内而不受国际法的约束，现有的冶炼技术也适用于结壳中的金属的提炼，同时开采时对生态环境影响小，倍受各国政府的青睐，因此结壳的开采起始时间可能先于结核的开采时间。
自上世纪80年代以来，它一直是世界海洋矿产资源研究开发领域的热点。
本文主要是对菲律宾海帕里西维拉海盆中的铁锰结壳进行研究。
2菲律宾海地形构造特征菲律宾海位于西太平洋边缘，介于东海、南海和西太平洋之间，被岛弧和海沟包围，是西太平洋最大的边缘海盆。
北面处在130°~142°E之间；南部处在124°~147°E之间；南北长跨越35个纬度(0°~35°N)。
菲律宾海海底地形复杂，岛弧、海脊、海岭、海山、海丘、高原、海盆、深海沟、海槽、裂谷等地形形态俱全。
海底地势的主要特征是南北长，北窄南宽，水深较大。
可主要分为：1南北向弧形展布的海脊、海岭与岛弧；2块状分布的海岭、海台和高原；3环绕周边呈链状的岛坡及其深海沟；4海盆与海槽。
菲律宾海地理位置3帕里西维拉海盆地形特征帕里西维拉海盆位于索夫干断裂以南，帛琉—九州海脊以东，呈南北走向，盆地水深4500～5500m。
盆地中央有一条最大水深超过7000m的裂谷，被称为帕里西维拉裂谷，这一裂谷是帕里西维拉扩张轴最终的位置。
论菲律宾海板块大地构造分区
论菲律宾海板块大地构造分区吴时国;范建柯;董冬冬【期刊名称】《地质科学》【年(卷),期】2013(48)3【摘要】菲律宾海板块是毗邻中国大陆的一个独特的小型板块。
除南端表现十分复杂外,它的构造边界多以海沟为界,比较清楚,然而次级大地构造单元划分则比较复杂。
本文根据近年来的研究成果,按照块体构造理论注重统一的地球物理场、相似的地壳结构、有机的成因联系等3个基本原则,将菲律宾海板块划分为3个具有不同构造演化特征的单元,即西菲律宾海块体、四国—帕里西维拉块体和伊豆—博宁—马里亚纳块体。
西菲律宾海块体包括两部分:一个是西菲律宾海盆,始新世以来受太平洋板块和印澳板块近南北向的相对俯冲作用影响,并顺时针旋转形成了现今的构造样式,于30 Ma左右停止扩张。
另一个包括大东盆岭、花东盆地、帕劳海盆和吕宋岛弧蛇绿岩等洋壳在内的白垩纪洋盆。
根据形成年代和形成时的扩张方向可将四国—帕里西维拉块体分为两部分:四国海盆和帕里西维拉海盆,两者以索夫干断裂为界。
伊豆—博宁—马里亚纳块体沿博宁高原南缘分为南北两部分,两者表现出不同的地质特征。
【总页数】16页(P677-692)【关键词】菲律宾海;板块;块体;大地构造【作者】吴时国;范建柯;董冬冬【作者单位】中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室;中国科学院研究生院【正文语种】中文【中图分类】P542【相关文献】1.广西灵山断裂带的大地构造学意义——扬子板块与华夏板块斜向碰撞的证据 [J], 汪劲草;李帅;黄冠文;李细光;余何;熊彬;陈磊2.菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用及其对东亚构造运动的影响 [J], 臧绍先;宁杰远3.日本中部菲律宾海板块和欧亚板块之间的地震平静边界 [J], Ishida,M;吕春来4.菲律宾海板块的内部应力与板块驱动力 [J], Paca.,KM;丁立韦5.湖北省大地构造动定转化历史及大地构造分区 [J], 蒋镇亚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
近2 Ma帕里西-维拉海盆沉积物中碎屑组分粒度特征及其物源和古气候意义
近2 Ma帕里西-维拉海盆沉积物中碎屑组分粒度特征及其物源和古气候意义周宇;蒋富清;徐兆凯;方海超;张晋;李安春【期刊名称】《海洋科学》【年(卷),期】2015(000)009【摘要】对帕里西-维拉海盆 PV090102孔深海沉积物中碎屑组分进行了粒度分析。
结果表明,沉积物碎屑组分的平均粒径为3.2μm,粒径总体变化范围在0.5~32μm,粒度频率分布呈双峰负偏态特征。
利用Weibull分布函数对粒度数据进行拟合,分离出粗、细两个不同的端元组分。
细粒端元的粒径分布范围较窄,大多在0.5~16μm,峰值较高,众数粒径约为2μm,其特征与北太平中部风尘一致,推测主要为来源于亚洲大陆的风尘,它的百分含量在60%~90%,是碎屑组分的主要物质来源。
粗粒端元的粒径分布范围较宽,约为1.6~32μm,峰较扁平,粒径的众数在10μm 左右,主要是来自于周围海脊和岛弧的火山物质。
PV090102孔沉积物碎屑组分中不同粒度组分对近2 Ma以来亚洲大陆干旱和大气环流系统增强有很好的响应,同时还记录了0.5 Ma以来西太平洋火山活动增强。
这些研究结果表明西北太平洋沉积物的粒度组成有助于重建第四纪以来东亚大陆干旱和大气环流历史。
%Grain-size analysis on the detrital fraction of deep-sea sediments from the Parece Vela Basin shows that the grain size ranges from 0.5 to 32μm (mean grain size=3.2μm), and the grain size distribution appears to be bi-modal characteristics and negative skewness. Weibull distribution function is used to fit the grain-size distributions of each sample, and two different end-member components are separated from each sample. The fine-grainedfrac-tion shows a distinct size mode at about 2μm in the range of narrow distribution (mainly 0.5~16μm), which coin-cident with the eolian dust of the North Pacific. We argue that this fraction is mainly derived from Asian dust and is the major component (60%~90%) of the detrital sediment. The coarse fraction is characterized by a wider size range (about 1.6~32μm), a flatter size distribution, and a size mode at about 10μm. Th e coarse fractions are mainly de-rived from the ridges and islands in and around the Parece Vela Basin. The different size fraction of core PV090102 responses well to the enhanced aridity in the Asian continent and the intensified atmospheric circulation over the last 2 Ma, as well as the strengthened volcanic activity of the Western Pacific since the last 0.5 Ma. This study shows that the grain size composition of the detrital sediment in the Western Pacific is helpful to reconstruct the history of Asian aridity and atmospheric circulation since Quaternary.【总页数】8页(P86-93)【作者】周宇;蒋富清;徐兆凯;方海超;张晋;李安春【作者单位】中国科学院海洋研究所，山东青岛 266071; 中国科学院海洋地质与环境重点实验室，山东青岛 266071; 中国科学院大学，北京 100049;中国科学院海洋研究所，山东青岛 266071; 中国科学院海洋地质与环境重点实验室，山东青岛 266071; 海洋国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室，山东青岛 266061;中国科学院海洋研究所，山东青岛 266071; 中国科学院海洋地质与环境重点实验室，山东青岛 266071; 海洋国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室，山东青岛 266061;中国科学院海洋研究所，山东青岛 266071; 中国科学院海洋地质与环境重点实验室，山东青岛 266071; 中国科学院大学，北京 100049;中国科学院海洋研究所，山东青岛 266071; 中国科学院海洋地质与环境重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所，山东青岛 266071; 中国科学院海洋地质与环境重点实验室，山东青岛 266071【正文语种】中文【中图分类】P67【相关文献】1.中尺度涡控制悬浮体的分布——以帕里西维拉海盆区为例 [J], 高微;王珍岩;张凯南;张洪格;要津2.2003年冬季帕里西维拉海盆区上层水体中尺度涡的温盐特征 [J], 高微;王珍岩;尹孟山3.帕里西维拉海盆西北部表层沉积物中粘土矿物的分布特征及物源分析 [J], 靳宁;李安春;刘海志;孟庆勇;万世明;徐兆凯4.帕里西维拉海盆西缘中段铁锰结核的地球化学特征和成因类型 [J], 黄威;胡邦琦;徐磊;宋维宇;丁雪;郭建卫;崔汝勇;虞义勇5.东菲律宾海帕里西维拉海盆第四纪黏土矿物组合特征及物源分析 [J], 明洁;李安春;孟庆勇;万世明;闫文文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
菲律宾海帕里西维拉海盆铁锰结壳的地球化学特征姓名何兆坚班级024121学号20121000606指导老师吕晓霞吕万军目录1、引言 (2)2、菲律宾海地形构造特征 (2)3、帕里西维拉海盆地形特征 (3)4、铁锰结壳一般特征 (4)5、铁锰结壳内部构造 (4)6、铁锰结壳矿物组成 (4)7、铁锰结壳内元素分布特征 (5)8、参考文献 (7)1引言铁锰结壳是大洋水下矿产资源中一个非常重要的固体矿产。
它富含Co、Mn、Pt、稀土元素等有用元素，且资源量大，潜在经济价值高，由于锰结壳分布水深较多属结核的浅而采矿作业较为容易，而且大部分结核分布在各国专属经济区范围之内而不受国际法的约束，现有的冶炼技术也适用于结壳中的金属的提炼，同时开采时对生态环境影响小，倍受各国政府的青睐，因此结壳的开采起始时间可能先于结核的开采时间。
自上世纪80年代以来，它一直是世界海洋矿产资源研究开发领域的热点。
本文主要是对菲律宾海帕里西维拉海盆中的铁锰结壳进行研究。
2菲律宾海地形构造特征菲律宾海位于西太平洋边缘，介于东海、南海和西太平洋之间，被岛弧和海沟包围，是西太平洋最大的边缘海盆。
北面处在130°~142°E之间；南部处在124°~147°E之间；南北长跨越35个纬度(0°~35°N)。
菲律宾海海底地形复杂，岛弧、海脊、海岭、海山、海丘、高原、海盆、深海沟、海槽、裂谷等地形形态俱全。
海底地势的主要特征是南北长，北窄南宽，水深较大。
可主要分为：1南北向弧形展布的海脊、海岭与岛弧；2块状分布的海岭、海台和高原；3环绕周边呈链状的岛坡及其深海沟；4海盆与海槽。
菲律宾海地理位置3帕里西维拉海盆地形特征帕里西维拉海盆位于索夫干断裂以南，帛琉—九州海脊以东，呈南北走向，盆地水深4500～5500m。
盆地中央有一条最大水深超过7000m的裂谷，被称为帕里西维拉裂谷，这一裂谷是帕里西维拉扩张轴最终的位置。
该裂谷由一系列不连续的深海槽组成，整体呈南北走向，每段海槽似发生顺时针的倾斜呈NNE-SSW向延伸。
裂谷东侧地形较为平坦，呈缓慢上升趋势；西侧地形起伏多变，海岭、海槽相间分布，丘陵、凹陷广泛发育；在其最西侧九州－帛琉海岭坡脚处多为凹陷地形。
铁锰结壳分布广泛。
4 铁锰结壳一般特征铁锰结壳多为褐黑色，表面鲕粒发育。
厚度一般为2∼3 cm，最厚可达7 cm，而最薄的则小于1 cm。
宏观观察，结壳为板（层）状。
结壳壳层的厚度从小于 1 mm 到大于 1 cm 不等。
最明显的可分为两层：上层和下层，前者为年轻（世代）致密壳层，后者为老（世代）疏松壳层，层间常夹有一深海粘土沉积物薄层。
5 铁锰结壳内部构造在显微镜下，铁锰结壳中铁锰氧化物、氢氧化物的矿物集合体为浅灰色到灰白色，总体反射率较低，且反射率常随铁、锰等金属物质含量的提高及矿物结晶程度的增加而增强。
矿物结晶程度差，结构单一，主要为胶状结构。
铁锰结壳内的显微构造类型主要有不规则状（斑杂状）、树枝状、平行纹层状和块状构造，并且在镜下并没有观察到结壳各构造层组中存在明显的沉积间断，尤其是在顶、底部壳层中。
顶部结壳致密层为亮煤状，树枝状和平行纹层状构造发育，局部可见块状构造，代表了较弱的底流作用，壳层的生长速率也较低。
底部结壳疏松层为疏松多孔状，层间填充粘土矿物较多，其构造类型以不规则状为主，代表着碎屑物质的大量供给、较强的底流作用和较高的生长速率。
并且其上部的铁锰氧化物、氢氧化物含量相对下部明显偏低，可能指示着生长环境的改变。
6 铁锰结壳矿物组成根据X 射线衍射分析结果，可见研究区铁锰结壳的衍射背景较强，结晶矿物的含量较低且其衍射峰较为杂乱，表明研究区铁锰结壳的结晶程度低，其中含有大量的非晶态物质。
铁锰结壳中的主要结晶矿物成分为δ-MnO2、铁的氧化物（氢氧化物）、石英、长石和粘土矿物，此外还有少量的钠水锰矿、钙十字沸石、磷灰石、角闪石和云母等，钙锰矿及钡镁锰矿则非常少见。
铁锰结壳X 射线衍射图谱（已去除背景和经平滑处理）7 铁锰结壳内元素分布特征铁锰结壳化学成分分析结果表明，与西侧帛琉—九州海脊及大洋海山水成结壳成分相比，其锰、钴、镍、锌、铅、钛含量及Mn/Fe比均略偏低，而铁、铜、铝含量则略为偏高。
这也与以往研究所得出的水成结壳中锰、钴、镍等元素含量往往随水深的增大而减少，而铁、铜含量却往往随水深的增大而增加的结论相一致。
而铝元素的富集则可能与陆源物质的供给有关。
同时，与热液成因结壳相比，两者在化学成分上存在明显差异。
结合上述X 射线衍射分析结果，可初步推断认为研究区的新型深水铁锰结壳也为水成成因，受沉积成岩等后期作用的影响较小。
元素含量帕里西维拉海盆（水成）帛琉—九州海脊（水成）南中国海（水成）马里亚纳弧（热液）冲绳海槽（热液+水成）中太平洋海山（水成）Fe (%) 21.16 14.65 15.12 0.29 9.84 14.93 Mn (%) 5.08 16.55 18.16 44.40 15.50 24.21 Ca (%) 4.37 2.43 / 2.30 1.81 /P (%) 0.43 0.35 0.36 0.08 0.44 1.02 Al (%) 4.00 1.30 1.98 0.26 2.58 1.03 Ti (%) 0.81 1.14 0.42 0.02 0.15 1.02 Mn/Fe 0.24 1.13 1.20 153.10 1.58 1.62 Cu (%) 0.08 0.07 0.09 / 0.09 0.09 Co (%) 0.15 0.56 0.14 0.01 0.02 0.78 Ni (%) 0.09 0.29 0.46 0.01 0.23 0.51 Zn (%) 0.04 0.05 0.08 0.01 0.37 0.08 Pb (%) 0.08 0.14 0.19 / 0.47 0.17 TREE(μg/g)1414.95 1386.07 1627.33 / / 1737.87不同地区、不同成因类型铁锰结壳的元素含量比较结壳主要化学组分间相关性分析结果表明，新型铁锰结壳化学组分间具有不同的相关性。
铁、锰、磷、钴、铅及稀土等元素之间具有很强的正相关，其相关系数为0.78∼0.99，表明这些元素具有成因上的一致性，很可能都是水成成因。
其中锰、磷、钴、铅及稀土等元素间的强正相关关系与以往研究结论相一致，而铁与这些元素之间较强的正相关关系较为特殊。
这可能是由于这一新型铁锰结壳为富铁结壳，结壳中铁的含量往往要大于锰的含量，其它几种水成元素很可能就是由最先形成的以铁的氧化物（氢氧化物）为主要成分的胶体薄膜吸附而富集的，由此形成的结壳中的主要元素组分与铁元素间必然表现出较强的正相关关系。
铁锰结壳化学组分相关系数表此外，磷和钙之间也存在一定的正相关关系，相关系数为0.69，这可能与铁锰结壳中含有一定量的磷灰石有关。
MgO与CaCO3含量之间的相关性不明显，为弱的负相关，表明镁和钙的载体并非主要为碳酸盐，结壳中的钙很可能主要赋存于磷灰石和钙十字沸石等矿物中，这也和研究区结壳形成于CCD附近及之下的沉积环境相一致。
但这种磷灰石和常见的海山结壳中成岩后期变化形成的钙、磷化结壳层—碳氟磷灰石（CFA）明显不同，其Ca/P 比值平均为10.54，远超过后者中的Ca/P值。
可见该层并非以往海山结壳中常见的成岩后期变化成因的钙、磷化层，而很可能是由最初的铁锰氧化物吸附海水中的钙和磷物质而形成的原始矿物组分。
这可能是由于研究区结壳自形成以来一直处于CCD附近及以下，并且其形成时间较晚，自其形成以来的时间段内并没有大规模和大范围的明显磷酸盐化作用的出现，因此没有遭受到明显的钙、磷化等成岩后期改造作用，基本上保留了其形成时的古环境信息，从而具有较高的古海洋学研究价值。
这也和前人对海山结壳的研究结果相一致。
稀土元素之间具有极其相似的化学性质和较低的溶解度，在地球化学作用过程中往往以“整体”运移，不易发生迁移，产生的元素分馏小。
但不同的稀土元素间性质仍有微小差异，由于外界条件变化，稀土元素之间可发生一定程度的分馏，因此是良好的地球化学指示剂。
对揭示海洋中多种类型沉积物的物质来源、物源区特征、沉积环境、沉积作用和成因等具有重要意义，是当前元素地球化学领域的研究重点之一。
结壳的稀土元素分析结果表明：结壳的稀土总量为1097.86∼1748.96μg/g，接近于研究区结核和海山结壳中的稀土总量，相对于研究区沉积物则大为富集，约为下覆沉积物物的3∼4倍，其中铈元素的含量更是下覆沉积物的4∼7倍之多。
结壳的稀土元素页岩标准化配分模式结果显示，研究区结壳具有重稀土弱亏损和明显的铈正异常特征，与海山结壳和深海水成结核相似，而与海水相反。
其中铈的正异常是由于铈不同于其它稀土元素，在海洋环境下，Ce2+容易氧化成Ce4+而结合到铁、锰矿物相中，从而形成铈的正异常，这同时也表明结壳形成于相对较强的氧化环境下。
重稀土元素的亏损则是由于其在海水中往往倾向于形成较稳定的络合物而不容易结合到矿物相中。
结壳元素组分间的相关性分析结果也证实了铁、锰元素与稀土元素之间的强正相关关系，表明了铁锰氧化物相对稀土元素的强烈吸附作用。
样品中普遍存在的铽弱负异常则可能是由样品中的磷灰石等矿物引起的。
这也再次证实了样品中少量原生磷灰石的存在。
根据结壳矿物及化学成分判明其为新型深水水成成因结壳，与海山水成结壳之间存在一定差异，同时研究区的铁锰结核也属水成成因。
铁锰结壳（核）的物质组分主要来自于同期海水，同时也受一定程度的碎屑物质的影响；并且铁锰结壳（核）自形成以来没有遭受明显的钙、磷化等成岩后期改造和元素再迁移，具有重要的古海洋学应用价值。
8 参考文献1、东菲律宾海表层沉积物中元素的赋存状态_徐兆凯2、东菲律宾海沉积物的地球化学特征与物质来源_徐兆凯3、东菲律宾海新型铁锰结壳中元素的赋存状态_徐兆凯4、菲律宾海的地势特征_李常珍5、菲律宾海构造地貌特征_张斌6、西太平洋富钴结壳的分布_组分及元素地球化学_潘家华7、中太平洋锰结壳地球化学特征_许东禹8、Age and geochemistry of volcanic clasts from DSDP Site 445, Daito Ridge and relationship to Minami-Daito Basin and early Izu-Bonin arc magmatism ,Rosemary Hickey-Vargas , Osamu Ishizuka , Michael Bizimis9、Tectonics of the southern tip of rhe Parece Vela Basin ,Philippine Sea Plate,10、Age and geochemistry of volcanic clasts from DSDP Site 445,Daito Ridge and relationship to Minami-Daito Basin and early Izu-Bonin arc magmatism,11、Geochemistry and timing of the marginal basin and arc magmatism in the Philippine Sea。