文档介绍：1 海洋铁锰结核(壳)简介摘要海洋铁锰结核是目前最具开发价值的海洋矿产之一,其中富含多种金属,引起了各国的广泛关注。本文简要介绍了海洋铁锰结核的分布情况、特征和成因及研究进展等,并对海洋矿产资源的开发进行了展望。关键词铁锰结核、铁锰结壳、海底矿产、钴、东菲律宾大洋铁锰结壳是继大洋多金属结核之后出现的又一极具潜在经济价值的水下固体矿产资源[1],富含 Mn、Fe、Cu、Co、Ni和Pt 等金属及非金属 P, 并且结壳的产出水深多小于 3000 m,易于进行系统的样品采集,开采风险及开采时对环境的影响也较小。因此,备受各国政府的关注。据专家预测,大洋铁锰结壳很可能会比大洋多金属结核率先实现商业性开采,并成为21世纪新兴的海洋矿产产业[2、3]。对海洋铁锰结核的研究早已为各国所注目。美、英、法、俄、日等国争相组织大规模调查与研究, 已取得了丰硕成果。其中关于多金属的来源、结核成因、元素分布特征等方面,海洋沉积地球化学作了大量研究工作[4]。目前,对于“铁锰结核和结壳”的研究,俄罗斯可以说走在前头,由全俄大洋地质与矿产资源研究所安德列耶夫博士主编的 1∶15000 000 “世界金属成矿图”、“世界地质和矿产图”及其系列图件, 清晰地展示了全球大地构造背景上铁锰结核、富钴结壳、深海硫化物、含矿泥、磷化物、砂矿以及天然气水合物的分布状况[5]。一、分布铁锰结核广泛分布于世界大洋海底。其最佳分布海区是水深 4500~5 500 m 海底平原区。其中太平洋最富, 其次是印度洋和大西洋。铁锰结核中高含量的微量元素主要以类质同象或吸附态存在于铁锰氢氧化物中[6]。铁锰结壳尽管在 100 多年前发现铁锰结核时被同时发现, 但直到 20 世纪 80 年代初,德国“太阳号”科学考察船在中太平洋海山区发现铁锰结壳中 Co的异常富集后才开始了对铁锰结壳的专门调查和研究。目前, 作为最具潜在经济价值的深海矿产资源之一,铁锰结壳已引起越来越多国家和研究者的重视。铁锰结壳是一种海底自生铁锰氧化物集合体, 一般生长在几乎无沉积物覆盖的海山顶部和斜坡基岩上。由于其分布和元素富集上( 富含 Mn、Co、Pt、REEs) 的特征, 引起了各国科学家和政府的高度重视。铁锰结壳中的元素与地壳和深海沉积物的平均丰度相比,总体与铁锰结核相似,其中 Co、P、Pt和REEs 更高,铁锰 2 结壳中高度富集的元素主要有 Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Pt、P、REEs 等,普遍比地壳的平均含量高出 2~3 个数量级。铁锰结壳中 Co、REEs 和P 的富集主要是水成成矿作用和生物沉积成矿作用的结果。这两种成矿作用越强, 所形成的铁锰结壳的潜在的经济价值越大[7]。铁锰结核与结壳之间的差别是较低的稀土总量: 在个别标本中, 稀土总量变化于 613~1 074 ·3g/t 之间,平均为 849 ·6g/t 。钇含量明显低于结壳中,它平均不超过 79·4g/t 。在总的光谱相似条件下, 结核的特点是所有元素数量较大的均一性和较小的变化区间。在某些标本中测到结核底部稀土含量较低,这反映为铈的含量低。与结壳相比, 结核中稀土元素含量较低的主要原因也许是其年龄较轻, 因为稀土总量在很大程度上决定于沉积物质形成的时间。另外, 已知麦哲伦海山的结壳与碱性玄武岩伴生,其中稀土元素含量比洋中脊拉斑玄武岩中高出一个数量