南方海洋科学与工程广东省实验室 提出富钴结核成矿过程新认识
来源： 中国科学报 发布时间：2022-04-26
本报讯（记者朱汉斌 通讯员王月）近日，南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）何高文研究团队通过对西太平洋富钴结核的矿物、元素和同位素特征研究，提出富钴结核的成矿过程即是对海水中氧化还原敏感性元素和高价态元素的选择性富集过程的新认识。相关研究发表于《矿石地质综述》。
研究显示，富钴结核形成于冷水环境，主体暴露于海水中，与沉积物接触相对较少。结核中的矿物结晶程度差，含有大量水羟锰矿和少量钡镁锰矿，指示了氧化的成矿环境。结核的化学组成具有相对较高的钴、钛和稀土元素含量，以及较高的铁/锰比值，进一步明确了研究区富钴结核属于典型的水成成因。
研究区属于典型的热带寡营养盐海洋环境，具有低生物生产力和沉积速率，主要为深海黏土沉积。贫营养、持续的底流活动以及低沉积速率、长期暴露于氧化环境是富钴结核形成的最佳条件。
根据金属元素在海水和富钴结核中的丰度对比，元素富集程度最高的是清除型元素，其次是营养盐型元素。富钴结核元素相关性知识图谱结果显示，大部分金属元素的富集与铁相矿物相关。
因为在海水中的滞留时间短，钕、铪同位素组成常常作为海洋循环的水团示踪剂。富钴结核的钕、铪同位素组成是对底层海水的记录，与附近海山富钴结壳的结果大相径庭，指示研究区海水的水平运动长期强于垂直运动。综合分析全球海底铁锰结核/结壳、玄武岩和海水钕同位素组成发现，研究区富钴结核钕同位素组成受到南极底流的影响。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.104778
《中国科学报》 (2022-04-13 第4版 综合)
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