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科研进展

ky棋牌官网实验室在多金属结核成岩作用机制方面取得新进展

发布时间：2024-12-10 来源：海洋地质与矿产资源研究团队

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ky棋牌官网实验室杨胜雄教授团队在深海多金属结核成岩作用机制方面取得新进展，相关成果发表于国际期刊Chemical Geology，ky棋牌官网实验室博士后周军明和德国汉堡大学博士后张欢为第一作者，ky棋牌官网地质调查局任江波正高级工程师和ky棋牌官网实验室杨胜雄正高级工程师为通讯作者。

深海多金属结核，又称多金属结核，广泛分布于全球海洋洋底，由纳米铁锰（氢）氧化物矿物组成，富集多种我国关键金属元素，是未来重要的深海矿产资源之一。多金属结核中存在大量裂隙和孔隙，会发生成岩作用，即矿物的溶解-重结晶过程，现在该过程中矿物的形成、转化及其对关键金属元素的影响机制尚未厘清。

团队针对中太平洋典型水成型多金属结核裂隙和孔隙结构中的铁锰矿物召开了精细矿物学和地球化学研究工作，结果如下：（1）裂隙中存在两种不同结构特征的铁锰矿物聚集体，即紧实的小粒径铁锰矿物聚集体（D1）和疏松的大粒径片状锰氧化物聚集体（D2）；（2）D1至D2逐渐增大的矿物粒径，揭示了裂隙中成岩环境由氧化环境逐渐变化亚氧化环境（非突变）；（3）孔隙结构中的矿物主要由10Å层状锰矿物组成，具有典型成岩作用地球化学特征，矿物主要依附于小粒径水羟锰矿顺利获得异相成核的方式形成和生长；（4）样品存在极少量隧道结构的钙锰矿，分布于结核样品核心区域，由层状锰矿物经长时间成岩作用转化形成。

研究揭示了多金属结核裂隙和孔隙中矿物的溶解-重结晶过程，为理解成岩过程中矿物的形成与转化及其对关键金属元素的地球化学行为给予重要数据，同时发现了成岩作用的产物具有典型水成作用矿物学和地球化学特征，为深入探索多金属结核的成矿机制打下坚实基础。

论文信息：Junming Zhou, Huan Zhang, Yanhui Dong, Wenxiao Fan, Jiangbo Ren, Shengxiong Yang. Mineral formation and element migration in fractures and pores of hydrogenetic ferromanganese nodules, Chemical Geology, 2024, 670: 122459. http://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2024.122459.

图1 样品信息及裂隙、孔隙结构特征.

图2 裂隙结构铁锰矿物各元素分布特征.

图3 裂隙结构中铁锰矿物的TEM结果.

图4 孔隙结构中铁锰矿物的TEM结果.

图5 裂隙/孔隙结构中成岩过程模式图.

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