菲律宾海帕里西维拉海盆铁锰结壳的地球化学特征

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菲律宾北甘马仁省拉惹普(Larap)铁铜钼矿床地质特征及成因

菲律宾北甘马仁省拉惹普(Larap)铁铜钼矿床地质特征及成因
化 页岩 的喷溢 角度不整合面的追踪 断裂带上。大面积 的安 山岩 、角砾岩的褪 色化和带状展 布的灰绿 色
热液 交代蚀 变岩 系,矿体产 于蚀 变带中,呈似层状 、透镜状 ;铁矿 体在 上部层位 ,铜钼矿体在铁 矿体 下部 ,与贫磁铁矿相伴产 出;铁矿体伴生铜 、钼 ,铜 钼矿体又伴 生铁 、金 、银和钴等 ,矿石 中的金 属 矿物 以磁铁矿 为主,其 次有黄铁矿 、黄铜矿 、辉钼矿、磁 黄铁矿 、沥青铀矿和 自然金等 。元素 组合 除 铁、铜 、钼外 ,还有金、银、钴 和铀 等,与奥林 匹克坝 、C n e r ( adl i 智利 ) 的氧 化铁型 (O G aa I C )铜 金矿床 类比,拉 惹普矿床成 因属于氧化铁 型铜 钼金矿床 新类型。 关键词:菲律 宾;拉 惹普 ;地质特征 ;氧化铁 型铜钼矿
中图分类 号 :P 1 68 文献标识码 :A d i 0 3 6 / .sn 1 0 -5 9 2 1 . 2 0 o :1 . 9 9 j i . 0 45 8 . 0 0 . 01 s 1
Ge l g c lc a a t r si s a d g n ss o o ia h r c e itc n e e i o r n- o e — o y e u e st f i o c pp r- l bd n m d po i m i r p o m a i e r e,Ph l p n s n La a f Ca r n s No t i p i e i
a d h r fla d z n ld s b td g e — e n h d oh r l u d a e mea o t e t tr d r c e is h e o e n on e n o a i r u e r y g e y r t e ma f i ts ma i d wi a e e o k s r ,t r ・ t i r l r z hl e b d s fr e n s c l r t n z n i mi i ln a in a d ln e s a e .Io r b d slc t d i p e y o y i o d i u h a t a i o e w t l n p a tt n e s h p s r n o e o y i o ae n u p rl — m e o h a o a e ,whl h o p rmoy d n m r o y i l c td i o e a e fio r b d o e h r w t e n ma n t e r i t e c p e — lb e u o e b d s o a e n l w rly ro n o e o y t g t e i la g ei . e r h t h r r b d s o itswi c p e lb e u T e i n o e o ya s c ae t o p ra d moy d n m ,t e c p e — lb e u b d s o it sw t r n od, o h n h o p rmoy d n m o y a s c ae i i ,g l h o s v r o at n tes i e ,c b d oh r .Ma ei st e d mi a t t l n rli e o e,s c n l r y i ,c ae p rt l l a n g t e i h o n n a i mi e a n t r t mel c h e o d y a e p r e h lo y i t e, mo y d n t ,p rh t e r nn t lb e i e y r oi ,u a i i t e,n t r od a d S n au e g l n O o .Be i e r n,c p e n lb e u ,oh r ee n sd s i o o p ra d mo y d n m t e lme t

菲律宾有色金属矿产概况

菲律宾有色金属矿产概况
礼士一带,规模有限,多为小型矿床,其中以圣克鲁斯的 12345矿区最典型。 浅成低温热液型矿床产出在蛇纹石化橄榄岩的断裂或剪切带中,呈细脉状、线脉状、网脉状,矿石矿物主
要为次生的镍矿物,如镍矾、绿镍矿等。矿床是原生橄榄岩中含镍硫化物在岩体蛇纹石化作用过程中被热水
活动而淋滤,后经富集、活化并沉积在围岩裂隙中。这类矿床在菲律宾仅有北莱特岛的6783一处,其规摸 小,目前未被利用。
镍矿资源 镍矿有#种类型,即岩浆型矿床、浅成低温热液型矿床和红土型矿床。岩浆型矿床产出在蛇 绿岩套中,大致相当于蛇绿岩套中上部纯橄岩相与辉石岩相之间,局部可接近于辉长岩相。镍矿为硫化物镍
矿,并与铜矿密切共生。其常呈稀疏浸染状、稠密浸染状、团块状甚至不规则状散布在早期结晶的硅酸盐矿
物间,并包围、熔蚀了硅酸盐矿物。矿体多呈透镜状或囊状。该类矿床在菲律宾主要分布在吕宋岛西部三描
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菲律宾有色金属矿产概况
菲律宾有色金属矿产资源较为丰富,分布较广,矿种较多,类型较全,勘查程度相对也比较高,且单一矿
种的矿床甚少,大多为多金属矿床,因此,菲律宾有色金属矿产勘查与开发工作处于互相联带关系,例如在斑
岩型铜矿床勘查与开发中可以带动铅、锌、金、银等矿产的综合开发和利用,从而使工业布局趋向于集中。现
接触交代型铜矿在菲律宾产出形式多样,有的在接触带矽卡岩中,有的在侵入体周边与其接触的灰岩、
白云岩中。矿体多为透镜状和囊状,规模较小,但比较富,特别是有些矽卡岩铜矿常与斑岩体相伴,所以在勘
查斑岩铜矿床时仅将其作为次要矿体对待,而不当作为独立矿床类型进行开发。
菲律宾铜矿资源相对比较丰富,铜矿资源储量规模较大,有人估计其金属量约9:::万吨,而且伴生有用 组分较多,如 2/、6"、6(、;3等均可回收利用,因此其经济价值较高,目前全国主要有9个铜业公司进行勘 查、冶炼、销售,年产铜产品达数万吨,最高时达<:万吨,其中=:>的铜产品来自斑岩型铜矿床。

亏损地幔的地地球化学特征

亏损地幔的地地球化学特征

亏损地幔的地地球化学特征
亏损地幔是指地球内部的一部分地幔物质相对于其他地幔物质而言,含有较低的岩石地球化学特征。

1. 地幔亏损物质的化学成分具有较低的铁(Fe)含量。

铁是地幔主要的元素之一,但亏损地幔中的铁含量相对较低。

2. 亏损地幔的镁(Mg)含量较高。

镁是地幔中常见的元素之一,亏损地幔的镁含量相对较高,反映了镁在地幔岩石中的富集。

3. 亏损地幔具有较低的铝(Al)含量。

铝是地壳中富集的元素,而在地幔中的含量较低,亏损地幔相对含有较低的铝。

4. 亏损地幔富含较高的钙(Ca),相对贫瘠的水平元素如钾(K)和钠(Na)。

这反映了亏损地幔中含有较高的岩浆活动,由于地球上的地壳需要较大量的这些元素,亏损地幔相对较少含有这些化学元素。

5. 亏损地幔中相对富含具有高辐射衰变率的同位素,如放射性同位素钚(Pu)和铀(U)。

总的来说,亏损地幔的地球化学特征主要体现在较低的铁含量、较高的镁含量、较低的铝含量、相对贫瘠的水平元素含量以及富含高辐射衰变率的同位素等方面。

这些特征反映了亏损地幔的形成和演化过程中的化学和物理特点。

菲律宾马尼拉新生代火山岩的Sr-Nd-Pb-Ca 同位素特征: 对南海俯冲过程中深部碳循环的制约

菲律宾马尼拉新生代火山岩的Sr-Nd-Pb-Ca 同位素特征: 对南海俯冲过程中深部碳循环的制约

结果显示: 其源区中加入了约 4%~5%的海相沉积碳盐岩。结合区域构造背景, 认为该火山岩可能是上覆欧
亚大陆陆源沉积物和海洋沉积碳酸盐岩的南海板块沿马尼拉海沟俯冲过程中交代上覆地幔楔, 使得地幔楔
发生部分熔融的产物。
关键词: 岛弧火山岩; Sr-Nd-Pb-Ca 同位素组成; 深部碳循环; 马尼拉
中图分类号: P597
Geochimica ▌ Vol. 47 ▌ No. 6 ▌ pp. 593~603 ▌ Nov., 2018
594
2018 年
derived from the South China Sea plate, which contained high amounts of Eurasian terrigenous sediments and marine carbonates. Thereafter, a partial melting of the metasomatized mantle wedge formed the Manila volcanic rocks. Key words: arc volcanic rock; Sr-Nd-Pb-Ca isotope; deep carbon cycle; Manila
(GPMR201708); 中国博士后科学基金(2015M582003) 作者简介: 马东东(1991–), 男, 硕士研究生, 同位素地球化学研究方向。E-mail: madongdong@ * 通讯作者(Corresponding author): DENG Jiang-hong, E-mail: jhdeng0507@; Tel: +86-532-82893368
Abstract: The deep carbon cycle is an important part of the global carbon cycle. Studying the deep carbon cycle process is helpful in understanding the balance of CO2 in the atmosphere, which is a key factor that affects climate change. This study aims to explore the source of the volcanic rocks and trace the deep carbon cycle by using major and trace elements and Sr-Nd-Pb-Ca isotopic compositions of the Cenozoic high K calc-alkaline arc volcanic rocks in Manila, Philippines. These volcanic rocks are characterized by: (1) enriched LREE and LILE and depleted HREE and HFSE; (2) high 207Pb/204Pb and 208Pb/204Pb ratios, which can be best explained by the incorporation of continent-derived sediments; and (3) lighter Ca isotopic compositions as compared to the upper mantle with an average δ44/40Ca of 0.74‰ ± 0.03‰ (2σ, n = 8), suggesting the possible involvement of marine sedimentary carbonates with low δ44/40Ca into the source of the volcanic rocks. Our model calculation shows that about 4%~5% of the marine sedimentary carbonates were added to the mantle source. Combining with the regional tectonic history, we propose that the source region of Manila volcanic rocks was metasomatized by the subducted fluids

菲律宾铁矿

菲律宾铁矿

菲律宾棉兰老岛铁矿类型及分布特征初探郑洪举(云南云地科技有限公司昆明650031)摘要:菲律宾棉兰老岛磁铁矿分布广,矿化露头多,矿床小而散,成因类型复杂,研究程度低。

棉兰老岛地区区域成矿地质背景优越,成矿地质条件良好,铁矿找矿潜力较大,具大型富铁矿找矿远景。

关键词:磁铁矿、品位、矿化类型前言棉兰老岛位于菲律宾最南端,是菲律宾第二大岛,属热带海洋性气候,高温多雨,湿度大。

每年1一6月为旱季,7一12月为雨季,年均气温27℃,年降水量2000一3000mm。

植被发育,海拔高度一般在260.0一839.0m,地形切割大,相对高差为200一500m。

棉兰老岛矿产资源丰富,尤以铁矿居多,由于该地区相对落后,交通不便,地质勘查程度低。

第1章区域地质棉兰老岛是太平洋板块和欧亚板块之间俯冲带近侧的菲律宾岛弧的组成部分。

区域地层为上第三系中新统海相沉积岩(N1一2),以碎屑岩为主,部分碳酸盐岩,东侧为大面积基性火山岩。

南侧有三宝颜至卡加延(CAGAY AN)大断裂;北侧为马宝央(MABOYAN)北西向深大断裂。

区域岩浆活动强烈,东部大面积分布辉绿玢岩、辉绿岩、辉长辉绿岩、粗玄武岩等基性和超基性火山—次火山岩,分布面积达50000km2。

大面积分布的基性—超基性岩中富含铁元素,为成矿提供丰富的物质来源。

第2章矿区(床)地质2.1 地层矿区分布的地层为上第三系中新统海相灰岩(N1一2),沟谷和山坡有第四系松散沉积物。

1、上第三系中新统海相灰岩(N1一2):浅灰色一暗灰色,中厚层状,岩性主要为致密块状灰岩、生物碎屑灰岩和次圆状角砾灰岩,灰岩表面多风化为次圆状,可见石笋和钟乳石。

辉长岩接触带附近的灰岩多数有大理岩化,接触带矽卡岩伴有磁铁矿化及星散铜矿化。

2、第四系(Qp):该层为第四系更新统冲积、洪积和残坡积层。

分布于沟谷中和沟谷两侧,厚度为1一4米,主要是浅红色粘土和浅黄色粉砂质粘土,底部有砾石层以及残积、坡积物。

2.2 构造南侧有三宝颜至卡加延大断裂;北侧有马宝央深大断裂。

海洋铁锰结核资源

海洋铁锰结核资源

海洋铁锰结核资源一、介绍海洋铁锰结核资源是指分布于深海底部的一种具有丰富铁和锰元素的沉积物。

这种资源以固体结核或层状结构形式存在,其中含有大量的金属元素,对于人类的工业生产和科学研究有重要意义。

二、地理分布海洋铁锰结核资源广泛分布于全球的深海底部。

我国海域也存在较多的铁锰结核资源,主要分布于太平洋西南海域、东海及南海西南部等地。

这些海域的底部都是海洋铁锰结核资源的重要产址。

三、形成原因海洋铁锰结核资源主要是由海洋中的金属元素沉积而成。

这些金属元素主要是由海水中的溶解态转变为固态结晶态而得以沉积。

铁锰结核资源形成的具体原因有以下几个方面:1.硫化作用:海底的火山喷发和热液喷口会释放大量的硫化物,与海水中的铁、锰等金属元素反应形成固态结晶,从而形成铁锰结核。

2.氧化作用:海底的富含金属元素的岩石经过氧化作用后溶解于海水中,然后再沉积形成铁锰结核。

3.微生物作用:海洋中的微生物可以利用海水中的营养物质和金属元素进行代谢活动,其中一些微生物还可以促进铁锰结核的形成。

四、资源开发利用海洋铁锰结核资源是一种重要的战略资源,具有广泛的应用价值。

以下是其主要的开发利用方向:1.金属提取:海洋铁锰结核中含有丰富的金属元素,如铁、锰、铜、镍等,这些金属元素在工业生产中有重要的应用。

通过合适的提取工艺,可以从铁锰结核中提取纯净的金属元素。

2.环境修复:海洋铁锰结核中的金属元素对于环境污染的修复具有一定的效果。

例如,锰元素具有较强的氧化性,可以用于水体污染的处理。

3.科学研究:海洋铁锰结核资源是研究地球内部物质循环和地质历史的重要样本。

质疑的分析铁锰结核的成分和形成过程,可以为地球科学的研究提供重要的参考。

五、开发利用挑战尽管海洋铁锰结核资源带来了丰富的经济和科研价值,但其开发利用面临一些挑战:1.坚固地质环境:深海底部的地质环境复杂且恶劣,需要克服高压、低温、酸碱等多种极端条件,这对于资源的开发和采集构成了难题。

2.保护生态环境:深海生态系统脆弱且复杂,开采海洋铁锰结核资源可能对生态环境造成破坏。

新疆阿合奇县克其克-果儿沟一带锰矿地质特征及成因探讨

新疆阿合奇县克其克-果儿沟一带锰矿地质特征及成因探讨

矿产资源Mineral resources

新疆阿合奇县克其克—果儿沟一带锰矿地质特征及成因探讨

田孝光,何福保,张欣锋

摘要:详细描述克其克-果儿沟一带锰矿地质特征,从矿区地质、矿床地质特征、矿体形态、矿石特征、找矿标志等方面探讨矿体成因,初步认为克其克-果儿沟一带锰矿成因为海相火山沉积型矿床。关键词:锰矿;成因探讨;找矿标志1 区域地质矿区大地构造位置位于天山兴蒙造山系Ⅰ:南天山-罗雅楚山弧盆系Ⅰ-17:东阿莱-哈尔克山弧前增生带Ⅰ-17-1中,南邻铁列克--萨尔别勒上叠盆地Ⅰ-17-22。成矿区划属阔克沙勒岭(陆缘盆地)Pb-Zn-Cu-Fe-铝土矿-重晶石-石膏-煤矿带󰀃(Ⅳ-12-④)上,该成矿带上发现的矿产有金、铜、铁、锰、石膏等矿种,尤其以金、锰、铜、铁矿具有优势。发现儿沟铁锰矿及克勒特白克恰特锰矿、克其克锰矿点等7个金属矿(化)点,大型石膏矿一个。具有巨大的找矿潜力。2 矿区地质2.1 矿区地层克其克-果儿沟一带锰矿地层隶属中南天山-北天山地层区南天山地层分区-阔克沙勒岭地层小区,区内出露主要为中泥盆统托格买提组(D2t)󰀃、泥盆-石炭系阿帕达尔康组三段(DCap3)、二段(DCap2)、一段(DCap1)、上石炭统艾克提克组(C2i)、上石炭统喀拉治尔加组(C2kl)、新近系阿图什组(N2a)、第四系更新统西域组(Q1x)及第四系全新统地层,铁锰矿(化)体赋存于阿帕达尔康组二段硅质岩中,具体内容如下:2.1.1 中泥盆统托格买提组(D2t)分布于克其克-果儿沟工作区中北部,地层总体呈近东西向展布,倾向北西、北及北东,倾角约40-75°。主要岩性为灰-浅灰色厚块状结晶灰岩、灰-深灰色薄-中厚块状结晶灰岩、内碎屑灰岩、生物碎屑灰岩,含生物化石,块状灰岩多数不显层理构造。岩石中各主要成矿元素丰度值均较低,不具备形成金属矿的物质基础。该组含丰富的石灰岩矿产资源。2.1.2 泥盆-石炭阿帕达尔康组(DCap)分布于克其克-果儿沟工作区中部。总体近东西向展布,倾向北西、北、北东。该组为工区内铁锰矿主要含矿层位,根据区内阿帕达尔康组岩石组合特征,将其划分三个岩性段,各段特征为:󰀃(1)阿帕达尔康组三段(DCap3):主要分布于克其克-果儿沟工作区中部,均广泛分布。总体近东西向展布,倾向北西、北、北东。岩性组合为一套深灰色—灰黑色薄层状硅质岩夹硅质板岩或二者互层。岩石变形强烈,以发育层间小褶皱为特征。(2)阿帕达尔康组二段(DCap2):主要分布于克其克-果儿沟工作区中西部,总体近东西向展布,岩性主要为一套深灰色—灰黑色薄层状硅质岩夹玄武岩,岩石变形强烈,以发育层间小褶皱为特征。目前已发现的铁、锰矿均赋存于该岩性段中,具有进一步找矿前景。倾向在325°~10°,倾角一般在45°~󰀃70°之间,岩层产状变化较大,区内厚度大于450米。与中泥盆统托格买提组地层呈整合接触关系。(3)阿帕达尔康组一段(DCap1):主要分布于克其克-果儿沟工作区中部,总体近东西向展布,岩性主要为灰褐色—灰绿色玄武质凝灰岩和玄武岩,夹有灰岩透镜体。在区内该岩性段未见明显的可利用矿产资源。倾向在300°~15°,倾角一般在50°~󰀃75°之间,岩层产状变化较大,区内厚度大于500米。与中泥盆统托格买提组地层呈断层接触关系。2.1.3 上石炭统艾克提克组(C2i)分布于克其克-果儿沟工作区南西部、玉其恰特北工作区南中部。总体呈近东西向展布,倾向北及北西。灰色、深灰色、灰绿色泥岩、粉砂岩、砂岩夹灰岩和砾岩及基性火山岩,区内未见有明显的可利用矿产资源,出露最大厚度2612.58m。2.1.4 上石炭统喀拉治尔加组(C2kl)分布于玉其恰特北工作区最南部,岩性为灰色薄-中厚层状岩屑砂岩与粉砂质板岩互层,砂岩中钙质、白云质含量较高。变形较弱,层面平直,为向北倾的单斜层构造,未见顶底,南侧出图,北与阿帕达尔康组三段为断层接触关系,厚度>1493.17m。矿产资源Mineral resources

地球化学特征

地球化学特征

地球化学特征一、元素的富集与分散以往研究元素的富集与分散总是与地壳克拉克值相比较,得出的结论是:我国大多数地区Au、Cu、Zn等元素趋于贫化。

但这与实际情况不符,因克拉克值是二十年代发表的,受当时测试水平的限制。

九十年代由中科院院士谢学锦教授提出采用1:20万区域化探扫面背景值进行对比,合理地解决了这个问题。

由表可看出:Au、Ag、Cu、Pb、Zn五元素测区背景值均高于区域背景值。

说明上述五元素在本区趋于富集;表中Pb的背景值为52.7×10-6,离差为53.2×10-6,变化系数为1.01。

反映了地质事件中Pb元素含量的不稳定性,同时也说明测区内Pb成矿的可能性。

表中矿化体的围岩—火山凝灰岩中Ag、Cu、Pb、Zn四元素,不但背景值高,离差大,而且变化系数也较大说明成矿事件中,火山凝灰岩提供了一定的成矿物质,这为火山凝灰岩为矿源层提供了理论依据。

二、蚀变带地球化学特征由矿化蚀变带岩石地球化学测量结果(如表)表明:矿化体中分析的五种元素除Au外,其它四种元素的背景平均值均远大于区域及测区背景值,并且四种元素的离差及变化系数均较大,说明矿化蚀变带为Pb及伴生元素(Ag、Cu、Zn)成矿的有利场所。

通过地质化探综合剖面看出(如图):矿化蚀变带内主要富集元素为Pb、Ag、Cu、Zn,它们比正常围岩中的含量高出几十—几百倍,局部地段富集成铅及多金属矿体。

因此上述四元素是寻找铅及多金属矿体的直接指示元素,尤其是铅元素异常反映矿体的存在位置既灵敏又清晰。

根据矿区化探剖面162件样品铅元素的分析结果统计资料表明:在水平方向铅矿化体、近矿围岩(火山凝灰岩)、正常围岩(长石石英砂岩、砂砾岩),铅元素的平均含量分别为7162×10-6、351×10-6、32×10-6,从上述所列数据看出:矿化体到正常围岩,异常含量具有明显的浓度分带,近矿围岩比正常围岩含量浓集10倍,而铅矿化体比正常围岩元素的含量富集300倍以上。

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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[文档可能无法思考全面,请浏览后下载,另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!]。

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