PACMANUS热液区Si-Fe-Mn氧化物的显微结构、矿物学和地球化学特征
发布时间：2022-01-08 14:43
富Si、Fe和Mn的热液氧化物在海底热液系统中非常普遍。尽管前人在与热液有关的氧化物方面已做过许多研究,但这些样品大都采集于玄武质、安山质火山岩中,而对于产出于英安质火山岩中的热液氧化物特征的详细报道较少。本文中我们对采自于东马努斯海盆PACMANUS热液区英安岩环境中的热液Si-Fe-Mn氧化物样品进行了显微结构、矿物学和地球化学分析。同时还展示了一些与微生物有关的独特显微结构,可能对研究海底热液系统中微生物与金属相互作用过程有所帮助。X射线衍射分析结果表明,样品结晶度差,含少量水纳锰矿、钙锰矿、绿脱石、针铁矿和蛋白石-A。扫描电镜下,叶片状绿脱石有的以蜂窝状结构产出,有的生长在空心管的表面。绿脱石是低温热液沉淀产物,在绿脱石的形成过程中微生物可能还起到了一定的作用。扫描电镜下观察到的微生物残留体、细丝状、扭曲状和片状物质、螺旋状物质、表面具鳞片状绿脱石的管以及碳含量异常高的片状物质表明,在样品的形成过程中有微生物的参与。电子探针下,两种类型核（Si-Mn质、Si质）外层都为Si-Fe质层包裹,并具多层结构。结合电子探针和扫描电镜分析结果,Si-Mn质核的形成可能与微生物的存在密切相...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)山东省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
扩张中心热液流体形成模式图（据EdmondandvonDamm,1983）
第一章 绪论6图1.2 水合氧化铁结构模型1.1.1.2 粘土矿物粘土矿物以及与其一起交互混合在一起的Fe羟基氧化物是现代以及古代热液堆积体上层的主要组成部分。研究表明，粘土矿物有些是块状硫化物和多金属沉积物的海底风化产物(Haymon and Kastner，1981；McMurtry and Yeh，1981；Hekinian et al., 1993)，有些是洋壳蚀变产物(Humphris et al., 1980； Alt andHonnorez, 1984；Haymon and Kastner, 1986)，也有些是低温热液流体直接沉淀产物(McMurtry et al., 1983；Thompson et al., 1985；Alt and Jiang, 1991；Percival andAmes, 1993)。绿脱石是热液堆积体中最普遍的粘土矿物(Thompson et al., 1985；Singer andStoffers, 1987； Alt,1988; Hekinian et al., 1993)，化学式为：Na0.3Fe3+2Si3Al10(OH)2 4(H2O)，结构模型见图1.3。除此之外
石形成温度较小的变化范围是由于在高温条件下形成的Fe氧化物阻止了绿脱石的形成 (De Carlo et al., 1983)。图1.3 绿脱石结构模型1.1.1.3 Mn 氧化物在热液系统脊部两侧经常可见Mn和Fe氧化物。通过对胡安得富卡洋脊侧部和Costa Rica边缘蚀变的沉积物和胶结物矿物学研究表明，Mn氧化物的形成具多阶段性，在这个过程中，Mn逐渐被氧化，结晶度逐渐增加(Buatier and Hoernes,2004)。最初形成的是无定形相Mn氧化物，这些无定形相是水钠锰矿（Na0.3Ca0.1K0.1Mn4+Mn3+O4 1.5(H2O)）和钙锰矿（Na0.2Ca0.05K0.02Mn4+4Mn3+2O12 3(H2O)）结晶化的前身。热液钙锰矿也可由页锰酸盐结晶而成，钙锰矿的结构（图1.4）受结晶前无定形相的控制(Bodei et al.,2007,2008)。Boyd and Scott（1999）在Franklin海山热液喷口烟囱样品中发现热液来源的水钠锰矿和绿脱石，样品中Mn矿物分布在被分隔的层理中，表明Mn矿物的堆积是在喷口活动的间歇期
【参考文献】：
期刊论文
[1]Formation of Fe-oxyhydroxides from the East Pacific Rise near latitude 13°N:Evidence from mineralogical and geochemical data[J]. ZENG ZhiGang1, WANG XiaoYuan1,2, ZHANG GuoLiang1,2, YIN XueBo1, CHEN DaiGeng1,2 & WANG XiaoMei1,2 1 The Key Laboratory of Marine Geology and Environment, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2 Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2008(02)
[2]Microbe-related precipitation of iron and silica in the Edmond deep-sea hydrothermal vent field on the Central Indian Ridge[J]. PENG XiaoTong1,2, ZHOU HuaiYang1,2, YAO HuiQiang1, LI JiangTao1, TANG Song1, JIANG Lei1 & WU ZiJun1 1 Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China; 2 National Key Lab of Marine Geology, Tongji University, Shanghai 200092, China. Chinese Science Bulletin. 2007(23)
本文编号：3576740
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)山东省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
扩张中心热液流体形成模式图（据EdmondandvonDamm,1983）
第一章 绪论6图1.2 水合氧化铁结构模型1.1.1.2 粘土矿物粘土矿物以及与其一起交互混合在一起的Fe羟基氧化物是现代以及古代热液堆积体上层的主要组成部分。研究表明，粘土矿物有些是块状硫化物和多金属沉积物的海底风化产物(Haymon and Kastner，1981；McMurtry and Yeh，1981；Hekinian et al., 1993)，有些是洋壳蚀变产物(Humphris et al., 1980； Alt andHonnorez, 1984；Haymon and Kastner, 1986)，也有些是低温热液流体直接沉淀产物(McMurtry et al., 1983；Thompson et al., 1985；Alt and Jiang, 1991；Percival andAmes, 1993)。绿脱石是热液堆积体中最普遍的粘土矿物(Thompson et al., 1985；Singer andStoffers, 1987； Alt,1988; Hekinian et al., 1993)，化学式为：Na0.3Fe3+2Si3Al10(OH)2 4(H2O)，结构模型见图1.3。除此之外
石形成温度较小的变化范围是由于在高温条件下形成的Fe氧化物阻止了绿脱石的形成 (De Carlo et al., 1983)。图1.3 绿脱石结构模型1.1.1.3 Mn 氧化物在热液系统脊部两侧经常可见Mn和Fe氧化物。通过对胡安得富卡洋脊侧部和Costa Rica边缘蚀变的沉积物和胶结物矿物学研究表明，Mn氧化物的形成具多阶段性，在这个过程中，Mn逐渐被氧化，结晶度逐渐增加(Buatier and Hoernes,2004)。最初形成的是无定形相Mn氧化物，这些无定形相是水钠锰矿（Na0.3Ca0.1K0.1Mn4+Mn3+O4 1.5(H2O)）和钙锰矿（Na0.2Ca0.05K0.02Mn4+4Mn3+2O12 3(H2O)）结晶化的前身。热液钙锰矿也可由页锰酸盐结晶而成，钙锰矿的结构（图1.4）受结晶前无定形相的控制(Bodei et al.,2007,2008)。Boyd and Scott（1999）在Franklin海山热液喷口烟囱样品中发现热液来源的水钠锰矿和绿脱石，样品中Mn矿物分布在被分隔的层理中，表明Mn矿物的堆积是在喷口活动的间歇期
【参考文献】：
期刊论文
[1]Formation of Fe-oxyhydroxides from the East Pacific Rise near latitude 13°N:Evidence from mineralogical and geochemical data[J]. ZENG ZhiGang1, WANG XiaoYuan1,2, ZHANG GuoLiang1,2, YIN XueBo1, CHEN DaiGeng1,2 & WANG XiaoMei1,2 1 The Key Laboratory of Marine Geology and Environment, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2 Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2008(02)
[2]Microbe-related precipitation of iron and silica in the Edmond deep-sea hydrothermal vent field on the Central Indian Ridge[J]. PENG XiaoTong1,2, ZHOU HuaiYang1,2, YAO HuiQiang1, LI JiangTao1, TANG Song1, JIANG Lei1 & WU ZiJun1 1 Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China; 2 National Key Lab of Marine Geology, Tongji University, Shanghai 200092, China. Chinese Science Bulletin. 2007(23)
本文编号：3576740
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