西太平洋卡罗琳洋脊CM4海山铁锰结壳矿物学和地球化学特征

发布时间：2021-12-10 13:00

　　2017年8月中国科学院海洋研究所在西太平洋低纬度海区的卡罗琳洋脊CM4海山开展了多学科综合调查,发现该海山山体表面分布着大量的铁锰结壳。本文对该海山的5个铁锰结壳样品进行了矿物学和地球化学研究,利用X射线衍射（XRD）、电感耦合等离子光谱及质谱（ICP-OES、ICP-MS）等测试技术分析了铁锰结壳的矿物组成、主微量元素和稀土元素含量,并进一步探讨了铁锰结壳的成因类型。结果表明,该海山铁锰结壳的矿物组成以水羟锰矿为主,含有少量钡镁锰矿、水钠锰矿、针铁矿、纤铁矿、石英和方解石。该海山铁锰结壳的Mn、Fe、Co、Ni、Cu元素平均含量分别为24.24%、15.14%、0.16%、0.34%、0.01%。与全球各大洋海山区铁锰结壳相比,该海山样品的Cu含量很低。该海山铁锰结壳的稀土元素（REY）含量相对偏低,总体为轻稀土（LREE）富集;稀土（REY）配分模式显示相对平坦的特征,呈明显的Ce正异常,轻微的Y负异常和Ho正异常。样品的矿物组成、元素比值、元素组合等都表明该海山铁锰结壳属于水成成因,未受明显的成岩作用影响。 

【文章来源】：海洋与湖沼. 2020,51(05)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

CM4海山铁锰结壳成因类型三角判别图

CM4海山稀土元素成因类型判别图

与其他REE相比,Ce易水解,能够从海水中连续且不可逆地“清扫”到Mn氧化物表面(Takahashi et al,2007),因此,在水成沉积物中最富集,在成岩和热液沉积物中相对贫化(Josso et al,2017)。Ho也表现出一定的正异常,Y则表现出一定的负异常。Y和REE具有相似的离子半径和化合价,但元素的电子构型存在差异,Y没有4f电子(Y3+:[Kr]4d0,La3+:[Xe]4f0),类似于惰性气体的构型。因此,Y相对于Ho等其他元素更加稳定(Bau et al,1996;Ohta et al,2000),在吸附过程中,Ho等元素会优先发生吸附,导致Y和Ho发生分异,产生Y负异常和Ho正异常的结果。与西太平洋铁锰结壳富集区的样品相比,该海山样品的稀土元素配分曲线与西太平洋稀土元素配分曲线的变化趋势基本一致,只是Y负异常相对较弱(图5)。3.4 铁锰结壳的成因类型

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3532672