摘要富钴结壳是潜在的重要深海战略金属资源,麦哲伦海山区是我国在国际海底区域内重点勘查的富钴结壳矿区,富钴结壳中Co富集分布规律则是富钴结壳研究和勘查工作的核心问题之一。最小含氧带(OMZ)是制约富钴结壳成矿的一个重要水化学障。本课题以麦哲伦MK海山为例,试图阐明OMZ对富钴结壳Co元素富集制约作用,为富钴结壳分布规律研究提供必要的理论支撑。通过研究,发现MK海山深水(3700m)富钴结壳样品比浅水(1600m和2200m)的Co和MnO2/TFe,与Melnikov(1995)提出的统计规律相悖,表明传统的OMZ控制富钴结壳成矿的观点具有局限性;发现富钴结壳中文石/方解石矿物含量比、翼足类与颗石藻化石数量之比、海水中营养元素(如Cd)与保守元素(如Mo)之比,以及氧化还原属性不同的元素比(Mn/Fe)均不能表征最小含氧带;证明磷酸盐化不能发生在海水中,因此富钴结壳磷酸盐化也不适于重建最小含氧带;证明矿物相变不是富钴结壳磷酸盐化壳层Co亏损的原因,与Koschinsky等(1997)的论断相悖;通过STELLA建立的系统动力学模型证明,最小含氧带深度的变化会显著制约富钴结壳Mn的富集。
英文主题词Co-rich Fe-Mn crusts; Co; Oxygen Minimum Zone; Magellan Seamount Cluster