论文部分内容阅读
大洋中的富钴结壳矿物中含有大量稀有元素和贵金属元素,除锰,铁,铜,镍这些主要金属元素外,还包含钴元素,稀土元素和微量元素。大洋海山上的富钴结壳资源具有分布水深浅的特点,这样就大大降低了开采成本,减少了对海洋环境的污染。因此,从1980年代起,德国等发达国家就已经开始了对大洋富钴结壳资源的调查。本论文运用显微镜观察以及XRF衍射技术对西太平洋麦哲伦海山区富钴结壳的矿物学特点进行了分析,使用了一些先进的分析技术对该区的富钴结壳特点进行研究,并通过富钴结壳样品的这些特点对该地区富钴结壳成因机制,成矿环境进行了探讨。主要研究结果如下:1.矿物学研究显示富钴结壳中的矿物组分主要包括羟锰矿,石英,钙长石,磷灰石和少量方解石。羟锰矿(Mn(OH)2)的大量出现,表明在富钴结壳形成过程中曾出现还原环境。2.微区分析结果为富钴结壳的海水来源提供了证据,本区富钴结壳中Mn与Co含量有较好的正相关关系,相关系数分别0.66和0.79,这是典型水成成因的结壳特征。3.微量元素分析表明,与Co元素含量正相关的元素包括U, Ni,Cu,Zn,Sr,Ba,Zr。其中与U强烈正相关,相关系数为0.867。类聚分析结果表明该区富钴结壳中的微量元素可分为三组:(1) Sc,Rb组:包括Sc,Rb, Cs, Th, Zr,Hf,Ta,Cr;(2) Co,U组:包括Co,U,Ni,Zn,Ga,Sn,Cu,Ba,Zr等;(3) Y组:Y。通过把富钴结壳样品微量元素配分曲线与其它地区的配分曲线对比,发现采样点附近洋壳的拉斑玄武岩为富钴结壳提供了成矿来源,而在分析稀土元素特征时,每个样品稀土元素的配分模式都与上地壳中稀土元素的配分模式相似,从而证明该地区形成富钴结壳的成矿物质并非单一来源。4.稀土元素分析结果表明,轻稀土元素富集,∑LREE/∑HREE=8.77~17.94。Ce正异常程度与MnO含量变化正相关。表明结壳形成时曾经出现较强的氧化环境。稀土元素配分模式对比结果为富钴结壳成矿物质的上陆壳来源提供了证据。