西太平洋富钴结壳成矿系统

论文题目: 西太平洋富钴结壳成矿系统

论文类型: 博士论文

论文专业: 海洋地质

作者: 任向文

导师: 石学法

关键词: 西太平洋,富钴结壳,成矿系统,成矿作用过程

文献来源: 中国科学院研究生院（海洋研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 本文以成矿系统理论为指导,以西太平洋富钴结壳成矿带(包括麦哲伦海山群和马尔库斯-威克海山群)富钴结壳为研究对象,通过对其主元素、过渡族金属元素和稀土元素的系统研究,结合富钴结壳成矿背景、成矿作用过程和控矿要素分析,初步建立了西太平洋富钴结壳成矿系统结构和概念模型。这一结果深化了对富钴结壳形成过程和分布规律的认识,并可为富钴结壳的勘探提供理论支撑。通过研究,得出如下结论:(1)富钴结壳的成矿背景主要受控于海山的漂移和最低含氧带的变化,确定了研究区海山中新世以来以西向漂移为主,纬度和水深没有明显变化;(2)证实富钴结壳成矿时代是新第三纪~第四纪,成因类型属于水成成因,磷酸盐化作用具有普遍性和时代性;研究区内富钴结壳成分与其自身的形态类型和基岩类型没有联系;麦哲伦海山区富钴结壳的全样化学成分与其取样位置没有关系,表现出系统内部化学成分的均一性;(3)在控矿要素的研究中,归纳出了地质、天文和海洋三类富钴结壳控矿要素。(4)在富钴结壳成矿作用过程中,其成分的短周期的震荡变化受控于 Milankovitch 旋回,即地球运行轨道离心率的最高阶周期;富钴结壳成分的长周期变化趋势在系统内表现出一致性,根据结壳成分长周期变化趋势,并综合成矿背景和控矿要素,提出将西太平洋富钴结壳成矿带成矿作用过程归纳为五个成矿阶段;(5)提出存在三类与富钴结壳成矿关系密切的动态成矿异常,包括地质异常、海洋异常和气候异常。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章绪论

第一节基本术语

第二节研究目的和意义

一、本文的研究目的

二、本文的研究意义

第三节富钴结壳调查和研究概况

一、国内外研究历史

二、我国结壳调查状况

三、富钴结壳研究中存在的理论问题

第四节成矿系统理论基本概念和本文的技术路线

一、成矿系统理论的基本概念

二、本文的技术路线

第五节样品的前处理及分析方法

第二章西太平洋富钴结壳成矿背景

第一节富钴结壳成矿的地质背景

一、西太平洋海山区基本地质概况

二、西太平洋海山的地质成因

三、西太平洋海山的漂移历史

四、西太平洋海山的地貌特征

第二节富钴结壳成矿的海洋学背景

一、现代世界大洋中、深层和低层水团的组成及环流

二、全球大洋新生代水道的演化

三、全球大洋环流的变化对西太平洋成矿区的影响

四、我国在西太平洋取得的水文调查成果

小结

第三章麦哲伦海山群（Magellan）富钴结壳特征

第一节麦哲伦海山富钴结壳地质特征和成因类型

一、样品的选取

二、麦哲伦海山富钴结壳的基岩/核心类型

第二节麦哲伦海山富钴结壳主要元素含量

一、MD 海山富钴结壳主元素含量

二、ME 海山富钴结壳主元素含量

三、MI 海山富钴结壳主元素含量

四、MJ 海山富钴结壳主元素含量

五、MK 海山富钴结壳主元素含量

六、麦哲伦海山富钴结壳主元素的聚类分析

七、过渡族金属元素及Magellan 海山富钴结壳成因类型

八、富钴结壳不同层位主元素和过渡族元素特征

第三节麦哲伦海山富钴结壳REE 元素

一、麦哲伦海山REE 的特点

二、样品不同层位的稀土元素特征和 Ce 异常的变化规律

第四节麦哲伦海山富钴结壳磷酸盐化作用的时代和特征

一、富钴结壳磷酸盐化的特征、时代和机制

二、麦哲伦海山富钴结壳磷酸盐化现象和时代

第五节麦哲伦海山富钴结壳基岩与壳层成分的关系

第六节麦哲伦海山富钴结壳成矿时代

一、富钴结壳定年方法的回顾

二、钴地层年代学方法的适用性

三、麦哲伦海山富钴结壳年龄

第七节麦哲伦海山富钴结壳主元素时间序列分析

一、时间序列的长周期变化

二、富钴结壳Mn/Fe 比值时间序列的谱分析

小结

第四章马尔库斯-威克（Marcus-Wake）海山富钴结壳特征——以Lamont 海山为例

第一节 Lamont 海山的地质背景和富钴结壳样品地质特征

一、Lamont 海山地质背景

二、样品的选取及其地质特征

第二节电子探针数据的归一化处理和数据分析

一、电子探针数据的归一化处理

二、时间序列的谱分析

三、EPMA 数据与化学分析数据结果之比较

第三节Lamont 海山富钴结壳地球化学特征及结壳成因类型

一、主元素特征

二、过渡族金属元素特征

三、稀土元素特征

四、Lamont 海山富钴结壳的成因类型

第四节Lamont 海山富钴结壳年龄

第五节 Lamont 海山富钴结壳形成机制

一、元素赋存状态和结壳形成机制

二、海山水成富钴结壳的形成机制

第六节 Lamont 海山富钴结壳成分的演化

一、Lamont 海山结壳δCe 和Ba 含量的变化

二、Mn/Fe 比值和Si 含量的时间序列

三、时间序列变化的地质解释

小结

第五章西太平洋富钴结壳控矿要素、成矿作用过程和异常系列

第一节西太平洋富钴结壳成矿作用的控矿要素

一、地质要素

二、天文要素

三、海洋要素

第二节富钴结壳成矿作用过程

一、富钴结壳成矿作用过程研究的理论基础

二、西太平洋富钴结壳成矿作用过程

第三节西太平洋富钴结壳成矿系统的异常系列

一、地质异常

二、海洋异常

三、气候异常

小结

结论

参考文献

致谢

发布时间: 2005-07-05

参考文献

[1].磷酸盐化对中太平洋海山富钴结壳物质组分的影响[D]. 王吉中.中国地质大学（北京）2005
[2].中西太平洋富钴结壳生长海山的构造成因研究[D]. 赵俐红.中国科学院研究生院（海洋研究所）2005
[3].太平洋富钴结壳矿物地球化学及古海洋与古环境重建[D]. 佟景贵.中国地质大学（北京）2007
[4].太平洋富钴结壳稀有气体地球化学特征及其成矿指示意义[D]. 卜文瑞.中国科学院研究生院（海洋研究所）2008
[5].中太平洋海区富钴结壳地球化学特征及成因机制[D]. 崔迎春.中国科学院研究生院（海洋研究所）2008
[6].西北太平洋海山富钴结壳资源评价和矿区圈定[D]. 程永寿.中国海洋大学2014
[7].太平洋富钴结壳的生长与元素富集机理[D]. 蔡毅华.厦门大学2002
[8].海山类型与结壳成矿的关系研究[D]. 马维林.浙江大学2006

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