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。