论文题目: 磷酸盐化对中太平洋海山富钴结壳物质组分的影响
论文类型: 博士论文
论文专业: 矿物学,岩石学,矿床学
作者: 王吉中
导师: 李胜荣
关键词: 中太平洋海山,富钴结壳,磷酸盐化
文献来源: 中国地质大学（北京）
发表年度: 2005
论文摘要: 富钴结壳是一种水生成因、生长在海山上的“壳状”沉积物。它富含Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Pt及稀土等有用元素,自上世纪80年代以来,受到世界各国的重视。富钴结壳已成为继大洋铁锰结核之后,又一重要的海洋固体矿产。 中太平洋海区是富钴结壳的主要分布区。前人研究发现,该区富钴结壳普遍遭受过磷酸盐化作用,但有关磷酸盐化对富钴结壳物质组分的影响,仅有零星的研究报道。深入系统地研究磷酸盐化对富钴结壳物质组分的影响,对于我国正在开展的海上富钴结壳调查工作,寻找优质的富钴结壳资源,具有十分重要的理论和现实意义。 本文以我国“大洋一号”船DY105-12、14航次在中太平洋威克海岭（Wake）、马尔库斯（Marcus）海脊和中太平洋海山上采集到的富钴结壳为研究对象,通过对富钴结壳分层处理,综合运用矿物学、岩石学和地球化学等研究手段和各种先进的分析测试方法,系统地研究了磷酸盐化对富钴结壳物质组分的影响,取得了以下研究成果: 1.磷酸盐化作用使富钴结壳的矿物组成发生变化。非磷酸盐化壳层中主要矿物为水羟锰矿。磷酸盐化壳层中主要矿物为水羟锰矿、碳氟磷灰石和少量钙锰矿。 2.磷酸盐化导致富钴结壳成矿元素含量发生改变。对比发现,磷酸盐化对富钴结壳中有用元素Ni、Cu、Pt和稀土元素具有富集作用,但对Co、Mn和Fe具有贫化作用。Ni、Cu和稀土元素的富集与碳氟磷灰石有关;Co、Mn和Fe的贫化与钙锰矿有关。 3.对铂族元素比值、元素相关分析以及Re-Os同位素研究表明,富钴结壳中铂族元素主要来源于内源和陆源富含铂族元素的岩石风化产物,地外宇宙尘并非富钴结壳中铂族元素的主要来源。铂的富集机理是海水中2价态铂的络合物(PtCl42-)在最低含氧层附近或最低含氧层内,被Mn2+还原为零价态铂而进入结壳富集的。 4.依据磷酸盐化对富钴结壳物质组分的影响,分析了富钴结壳的成矿机制,在此基础上,建立了磷酸盐化富钴结壳的成矿模式。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 富钴结壳调查简史
1.2 富钴结壳研究现状
1.2.1 勘探范围及资源前景
1.2.2 构造与地质背景
1.2.3 富钴结壳的结构构造
1.2.4 富钴结壳的矿物成分
1.2.5 富钴结壳的化学成分与地球化学特征
1.2.6 富钻结壳的成矿物质来源
1.2.7 富钴结壳的成因机制
1.2.8 富钴结壳在古海洋学和全球气候变化中的研究
1.3 存在的问题
1.3.1 富钴结壳的成矿物质来源问题
1.3.2 富钴结壳的成因机制问题
1.3.3 磷酸盐化对富钴结壳的有何影响
1.3.4 富钴结壳中铂的来源及赋存状态
1.4 研究意义及方法
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究方法
1.4.3 完成的主要工作量
第二章 研究区区域地质背景与环境
2.1 研究区区域地质背景
2.2 研究区海山的特征
2.2.1 CM海山区地形特征
2.2.2 CL海山区地形特征
2.2.3 CX海山区地形特征
2.2.4 海山形态对比
2.3 海山的演化历史
2.3.1 中太平洋海山飘移的证据及其历史
2.3.2 中太平洋海山的升降证据及其历史
2.4 海山上的沉积层序与结壳的关系
2.5 富钴结壳的基岩
2.5.1 基岩类型
2.5.2 基岩的分布特征
2.5.3 基岩与结壳的关系
2.6 研究区海水环境特征
2.6.1 海水的温度、盐度和溶解氧
2.6.2 海水的化学成分特征
第三章 富钴结壳的结构构造
3.1 结壳类型和分布特征
3.1.1 结壳类型
3.1.2 结壳分布特征
3.2 富钴结壳的结构构造特征
3.2.1 富钴结壳的结构
3.2.1 富钴结壳的构造
3.3 富钴结壳的构造与环境的关系
第四章 富钴结壳的矿物组成及磷酸盐化的影响
4.1 样品来源及主要特征
4.2 样品制备
4.3 富钴结壳X射线衍射分析
4.4 富钴结壳的矿物组成
4.5 富钴结壳中主要矿物的存在形式
4.6 不同结壳层中矿物的分布特征
4.7 磷酸盐化对富钴结壳矿物组成的影响
第五章 富钴结壳化学成分特征及磷酸盐化的影响
5.1 富钴结壳常微量元素特征及磷酸盐化的影响
5.1.1 研究方法及结果
5.1.2 富钴结壳元素含量及其分布特征
5.1.3 富钴结壳元素间相关性
5.1.4 主要元素的赋存状态
5.1.5 不同壳层中元素的分布特征及环境意义
5.1.6 磷酸盐化对富钴结壳常微量元素的影响
5.2 富钴结壳稀土元素特征及磷酸盐化的影响
5.2.1 研究方法及结果
5.2.2 稀土元素含量及区域分布特征
5.2.3 稀土元素随结壳厚度的分布特征
5.2.4 富钴结壳的稀土元素配分模式
5.2.5 磷酸盐化对稀土元素含量及配分模式的影响
5.3 富钴结壳铂族元素特征及磷酸盐化的影响
5.3.1 分析方法与结果
5.3.2 富钴结壳铂族元素含量特征
5.3.3 不同结壳层中铂元素的含量特征
5.3.4 结壳中铂族元素之间的相关性
5.3.5 磷酸盐化对铂元素的影响
5.3.6 结壳中铂族元素来源探讨
5.3.7 富钴结壳中铂元素的富集机理
第六章 富钴结壳的成矿机制
6.1 富钴结壳与板块构造的关系
6.2 成矿环境
6.2.1 区域地质环境
6.2.2 局部成矿环境
6.3 成矿物质来源
6.4 成矿机制探讨
6.4.1 铁锰结壳的形成
6.4.2 有用金属组分的富集
6.4.3 磷酸盐化作用
6.4.4 磷酸盐化对成矿作用的影响
6.5 富钴结壳的成矿模式
主要结论
参考文献
致谢
图版说明
图版Ⅰ
图版Ⅱ
图版Ⅲ
图版Ⅳ
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
发布时间: 2005-07-19
参考文献
- [1].西太平洋富钴结壳成矿系统[D]. 任向文.中国科学院研究生院（海洋研究所）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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- [8].东菲律宾海铁锰结壳（核）成因与古海洋环境响应[D]. 徐兆凯.中国科学院研究生院（海洋研究所）2007
- [9].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
- [10].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