海底“锰结核”的由来

沉睡在大洋中的海底奇宝--"锰结核"是一种含有锰、铁、镍、铜等30多种金属元素的凝结团块矿物,分布广泛,储量丰富,由于它极具开采价值,自从1873年英国"挑战者"号考察船发现之后引起世界各国的浓厚兴趣,科学家为了解这笔巨大财富的由来进行了长期勘探调查研究工作,但对于它的形成原因却至今未有定论.     

太平洋中部多金属结核与海底热液活动的关系

海底多金属结核贮量巨大,是重要的潜在矿产资源.对多金属结核与海底火山热液活动之间的关系早有报道,如火山碎屑常常做为结核的核心物质存在,海底热液活动正在排放大量的锰等成矿物质,并沉淀形成铁锰氧化物.然而由于缺乏有效的研究手段和方法,对海底火山热液活动在结核成矿作用中的地位迄今还不清楚.而这一问题的解决不仅对结核的成因具有重要的理论意义,而且对于研究掌握结核的分布规律,进一步寻找圈定富矿结核具有重大的现实意义.深部海水中~3He是一种稳定的来自地幔的物质,它可以在海洋中保存上千年,随海流漂移数千公里,而且不受物理化学条件的影响,因此海洋中~3He/~4He比值是探测海底热液活动最灵敏的指示剂. 本文根据太平洋中部多金属结核的氦同位素组成和分布规律探讨了多金属结核与海底热液活动的关系.     

超微生物是大洋多金属结核成矿的建造者

通过对太平洋中国开辟区内多金属结核（锰结核）内部纹层构造及锰矿物特征的透射电子显微镜系统研究，以充分的证据，提出了锰结核是超微生物建造体的新观点，认为它是一种典型的锰质核形石。光滑状和瘤状锰结核的分布与矿区地质背景密切相关，分别是由新近发现的纳米级中华微放线菌和太平洋螺球孢菌历经千百万年的世代繁衍和不断堆积加厚而成的。     

淮北土壤铁锰结核中过渡金属元素的富集及其环境地球化学意义

铁锰等元素因为表生过程中的强烈迁移和积聚,在土壤中常形成铁锰结核。对它们的元素地球化学研究,不仅有助于阐明土壤形成过程的特点,而且对于分析一些微量及痕量元素在表生条件下的迁移机理及存在状态有十分重要的意义,因而也构成了环境地球化学研究的一     

潜入深海寻“宝藏”

神秘的海洋充满未知,碧波之下无数珍宝长眠海底。金银岛上真伪难辨的藏宝图,洛豪德岛的海盗遗产,葬于海底的加州金矿,更多不为人知的海底宝藏……这一切是否已经使你那颗热爱探险的心激情澎湃了?     

马里亚纳海脊-西菲律宾海盆铁锰结核的地球化学

大洋铁锰结核的研究工作可以说是十分深入了,据统计,最近几年,每年发表的有关文章有百余篇。但关于马里亚纳海脊-西菲律宾海盆区的铁锰结核研究报道不多,因此本文的目的是:1.较详细地报道一下本区铁锰结核的主要地球化学特征;2.研究区是太平洋中的两个重     

深海海底铁锰结核的秘密

深海海底铁锰结核的成因研究与人类认识海洋的进步如影相随。根据铁锰结核物质来源的不同,全球海底的铁锰结核主要分为上覆海水来源的水成型、沉积物间隙水来源的成岩型和这两个来源都有的混合型等三种主要成因类型。水成型结核的表面比较光滑,结核的Mn/Fe比值2,Co含量与∑REE(稀土元素总量)较高,生长速率较低;而成岩型结核一般有比较粗糙的外表,结核的Mn/Fe比值2,Cu与Ni含量较高,生长速率相对较高。由于锰结核中的锰矿物结晶程度普遍很差,有关锰矿物的鉴定十分困难,不同研究人员之间有关锰矿物的定名经常有不同程度的混淆。目前,一般认为,水成型结核中的锰矿物主要是水羟锰矿(δ-MnO_2),而成岩型结核中主要为10?-锰酸盐(10?-manganates)。全球海底铁锰结核的分布、结核成因类型及其大小、丰度,以及结核的矿物-化学成分等的变化实际上反映了海洋初级生产力、碳酸盐补偿深度与最低含氧带等海洋学特征在不同海域中或者不同地质历史时期上的变化。经过100多年大量的研究,人们对铁锰结核成因的认识已经取得了长足的进步,然而,一些根本性的谜团还没有解开。     

深海铁锰结核中锰矿物的微观特征

铁锰结核中锰矿物的微观特征一直是学术界研究的热点。锰矿物的微观特征包括锰矿物的晶体结构和元素在锰矿物中的赋存状态。成岩型铁锰结核中的锰矿物主要有钙锰矿、布塞尔矿和水钠锰矿等;水成型铁锰结核中的锰矿物主要是水羟锰矿。钙锰矿的晶体结构是隧道结构;布塞尔矿、水钠锰矿和水羟锰矿的晶体结构都是层状结构。铁锰结核中锰矿物一般含有过渡金属元素(Co、Ni、Cu、V、Mo、W和Pt)和稀土元素(La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和Sc)。过渡金属元素的富集现象是专属吸附和选择性吸附的结果,它们能与锰矿物形成稳定的内圈配合物。目前,一般认为稀土元素主要通过静电引力吸附在锰矿物上。     

深海锰结核中微生物的分类及串珠状超微生物化石的研究

1994年以来,作者用偏光显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了东太平洋的深海锰结核,其中透射电子显微镜样品是采用离子减薄法制成的.这些锰结核按形态及其包壳的叠层石种类可分为表面光滑的和瘤状的两种类型.前者的包壳由微小叠层石组成,后者的包壳由奇异叠层石组成.文献[1]曾报道了锰结核中串珠状超微生物化石的首次发现,但是尚未进行分类和定名.此后,作者将另一种螺旋状超微生物化石定为太平洋螺球孢菌(新种),并认为螺球孢菌才是瘤状锰结核的包壳——奇异叠层石的真正建造者.本文是在上述基础上对深海锰结核中各种微生物按其与锰结核的关系进行分类,并对表面光滑的深海锰结核中的串珠状超微生物化石进行系统描述和定名.1 深海锰结核中微生物的分类深海锰结核可以看作为一种微生物建隆.在此建隆中发现的微生物化石种类很多,包括有孔虫、钙质超微化石、放射虫、硅藻、硅鞭毛藻、海绵骨针、蠕虫虫管、真菌以及新发现的纳米级超微生物等等.但是,上述各种微生物(除纳米级超微生物外)化石文献中报道较多,但并未涉及其在锰结核的建造中所起的不同作用.作者根据这些微生物与锰结核的关系将其分为以下4种类型:     

海底魔术师——火山

海底是一个冷寂的世界吗?不,它无时无刻地处在激烈的运动之中,海底火山便是形成这种运动的主要动力。 据科学家统计,在海洋中约有1万座火山,其中只有它们的佼佼者露出海面,更多的火山则深藏于海底。海底火山有其规律,大多分布在地壳运动激烈的地带。沿着整个大西洋中脊,特别是大西洋中脊大裂谷,竟有许许多多的火山形成的     

海底的喧嚣

人们常以为海底是寂静、安宁的。但是多次的研究表明海底深处常常风暴、席卷海底,带起大量沉积物。了解这种扰动的性质可以影响到环境、军事及公共政策的制定。     

深海秘境——海底沉鲸

有动物学家早在1934年就推测．巨鲸死后沉入洋底．很可能最终变成洋底生物口中的美食。然而．直到半个多世纪后，科学家才在海底亲眼看到了巨鲸的残骸。     

西南印度洋脊的海底热液活动和硫化物勘探

多金属硫化物是海底热液活动的主要产物,以其富含铜、锌、铅、金和银等贵金属元素成为一种潜在的海底矿产资源,备受关注.2007年以来,中国大洋调查航次在西南印度洋脊开展了4个航次共8个航段的海底热液活动调查,发现了8处热液区.在此基础上,中国大洋矿产资源研究开发协会与国际海底管理局签署了西南印度洋脊1×104 km2的多金属硫化物勘探合同.系统介绍了中国在西南印度洋脊海底热液活动调查中(2007~2010年)发现的热液区(点)分布,并初步分析了典型热液区的地质特征.基于此,提出将来西南印度洋脊硫化物勘探中应注重开展西南印度洋脊多金属硫化物控矿因素、非活动/埋藏型硫化物找矿方法、海底多金属硫化物资源评价方法等方面的研究,亟需加快建立热液区尺度的近底硫化物勘探技术体系.     

~(10)Be断代法测定锰结核生长速率和深海沉积物沉积速率的研究

锰结核是生长在深海底部的一种矿产资源,它的主要成分是锰和铁,并含有其它金属。研究锰结核的生长速率和深海沉积物的沉积速率对了解锰结核的生长年代和赋存规律不仅具有科学上的意义而且有一定的经济价值。     

深海秘境——失落海底的文明

在深邃、漆黑、冰冷、压力巨大的海底，至今还有很多地方无人涉足，科学家一次次冒险进入深海，以前所未有的手段对深海底进行勘察，以期最终揭开深海神秘的面纱。本文以广阔视野展示最新重大深海科考成就。[编者按]     

深海秘境——“海底草地”

2004年，科学家在考察夏威夷海域时，在水下200多米深处发现了大片的深海海藻，覆盖面积达到数百平方千米。海藻生长在海带海洋环境，依靠光合作用为生。……     

汹涌澎湃的海底世界

大海深处是一个漆黑的世界,安静而神秘,任凭海面上风吹浪打,深海鱼悠闲地游来游去。但平静是暂时的,有些时候,大洋深处也会汹涌澎湃。海底台风1973年3月,一艘科学考察船抵达大西洋西部的马尾藻海。船上的科学家阵容庞大,分别来自美国、英国、法国和瑞典。在马尾藻海直径约200海里的圆形海域内,科学考察工作紧张地进行着。各种深海探测设备被掷入了大洋深处,船上的声纳探测设备也在紧张地工作着。“他们在干什么？是寻找海怪,还是打捞沉入海底的宝藏？”路过这里的渔民们猜测着。其实,这是一次代号叫“MODE”的大洋动力实验,科…