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太平洋富钴铁锰结壳铂族元素赋存状态及其富集机制研究
  • 项目名称:太平洋富钴铁锰结壳铂族元素赋存状态及其富集机制研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:40976038
  • 申请代码:D0603
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:刘季花
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:国家海洋局第一海洋研究所
  • 批准年度:2009
中文摘要:

海山富钴铁锰结壳(简称结壳)因其富含Mn、Fe、Co、Ni 、稀土元素和铂族元素(PGE)成为潜在矿产资源。PGE在结壳中超常富集,但目前国内外对其富集机制及其来源仍无定论,这限制了结壳的资源综合评价和成矿机制研究,而要解决这个问题必须首先阐明结壳中PGE赋存的矿物相(PGM)和化学相。为此,本项目选择中国太平洋结壳调查区5个海山上不同地形的10块结壳样品,对其微层进行如下研究(1)PGM - - 通过矿物学方法和微区化学测定方法对可能存在于铁锰壳层中的PGM进行定性或定量识别,并进行微区化学测定,进而研究PGM与其他矿物间的组构关系;(2)PGE化学相-对构成结壳的主要化学相中PGE进行浸取实验,并对其化学分异进行研究。在上述基础上,阐述结壳中PGE赋存状态,探讨PGE的来源与富集机制,为结壳资源评价提供基础,促进结壳成矿作用机制研究,为外生低温PGE成矿理论研究提供范例。

结论摘要:

海山富钴铁锰结壳(简称结壳)中铂族元素(PGE)超常富集,但目前国内外对其富集机制及其来源仍无定论,这限制了结壳的资源综合评价和成矿机制研究。本项目针对该问题,通过矿物学和地球化学方法对结壳中PGE和相关元素 赋存的矿物相和化学相进行了研究。首先,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDAX)、粉晶X衍射(XRD)对西中太平洋不同海山结壳剖面进行了矿物学分析,发现在结壳中存在3种矿物相非金属矿物相,金属矿物相,未知金属矿物相,富PGE矿物主要富集于老壳层中。其次,通过化学淋滤实验,建立了结壳PGE、稀土元素及常微量元素赋存状态分析流程。结果显示,结壳中PGE主要赋存于铁氧化物相和残渣相中,吸附态、碳酸盐相和锰氧化物相PGE含量低。通过研究海底不同类型岩石、不同生长期壳层的PGE地球化学特征,判定结壳中PGE主要来源于地幔,其富集受到海底火山活动的制约。壳层中PGE的演化也记录了古海洋环境的演化历史。上述研究成果为结壳资源评价和开发提供了基础资料,同时也为外生低温PGE成矿理论研究提供范例。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 6
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
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