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《中国地质大学(北京)》 2007年
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太平洋富钴结壳矿物地球化学及古海洋与古环境重建

佟景贵  
【摘要】: 能源、资源和环境问题是当今地球科学的三大前缘领域,特别是古海洋环境问题,由于我国海洋地质调查起步较晚,古海洋的研究远远落后于发达国家,在古海洋研究中,最关键的问题之一是如何确定大洋沉积物的时间坐标,并将大洋沉积物的组合特征于全球变化联系起来。富钴结壳记载了晚白垩纪以来的古环境和构造活动信息,具有高密度压缩信息的优点,利用富钴结壳进行古海洋、古环境及全球变化的研究具有重要意义。 文中结合超低Sr本底流程,实现了单颗有孔虫化石87Sr/86Sr比值高精度测定,对今后有孔虫Sr同位素研究与应用具有重要意义。利用所获得的有孔虫化石87Sr/86Sr比值确定了西太平洋富钴结壳碳酸盐基岩中有孔虫化石的年龄为0.91 +0.33/-0.39Ma,解决了海山富钴结壳碳酸盐基岩中有孔虫化石定年的难题。利用有孔虫化石Mg/Ca值的激光剥蚀等离子质谱测定结果,获得0.91Ma±西太平洋麦哲伦海山区海表温度为24.9+1.1/-1.0℃。 在矿物学基本特征分析的基础上,对中太平洋WM1和WX海山富钴结壳中的主量元素、微量元素、稀土元素和铂族元素的含量、层间变化及其相关性进行了研究,得出:青藏高原的隆升以及亚洲季风演化可能是造成结壳中的粘土矿物和石英等碎屑矿物从下层到上层增多的重要原因;结壳的氧化性由下层到上层增高,海山的沉降可能是造成结壳生长后期环境氧化性增强的重要原因;磷酸盐化的过程对铁锰结壳吸附Co的能力起到抑制作用;结壳的磷酸盐化过程对Pt和∑REE的富集起到了重要作用。 结合Co定年、10Be定年和磷酸盐Sr同位素定年等定年方法,对中太平洋富钴结壳WXD27的年代学进行了研究。上部铁锰结壳与上层白色磷酸盐化层接触部位的年龄为14.9Ma,14.9Ma以来,结壳的生长是连续的,沉积间断发生的可能性非常小。白色磷酸盐化层与其上部的富钴结壳之间存在4Ma的沉积间断;19-22.7Ma BP左右,在该区发生过大规模的磷酸盐化作用,磷酸盐化作用可能造成磷酸盐化时期和之后4Ma的铁锰结壳的沉积间断;结壳的初始生长年龄在75Ma左右;老结壳的生长速度远低于新结壳的生长速度,这可能与老结壳形成于相对还原性更强的环境有关。 通过化学方法提取中太平洋富钴结壳中的粉尘,经微量Nd同位素测试得到,富钴结壳WXD27上部粉尘(0-6.9Ma)的εNd落在中国黄土范围内,中部粉尘(14.9-10.8Ma)的εNd较高。结合Al电子探针的线扫描分析及X射线粉晶衍射分析,可得出上部结壳提取物与中国黄土同源,为亚洲季风作用结果;中部结壳提取物中除亚洲季风携带粉尘贡献外还有火山灰的贡献,说明在8.8Ma BP、10Ma BP尤其是11.8Ma BP中太平洋火山活动强烈。结壳中风成粉尘沉积速率分别在8Ma BP、4-2.5Ma BP、2.5Ma BP三个阶段迅速增加,8Ma BP粉尘沉积速率的高值为青藏高原隆升的环境响应;4-2.5Ma BP的高值代表冬季风的加强(这个时期夏季风也加强),同样为青藏高原迅速隆升的响应;2.5Ma BP以来粉尘增加有利于全球变冷,导致并且不断地发展或加强。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P744

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘立安;东营凹陷古近系孔一段—沙四下亚段碎屑岩沉积特征与成因研究[D];中国地质大学(北京);2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 李兴鹏;西藏南部岗巴地区古近纪有孔虫生物地层学研究[D];中国地质大学(北京);2011年
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【同被引文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 任向文;西太平洋富钴结壳成矿系统[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
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【二级引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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1 陈惠玲 特派记者 左朝胜;“海洋六号”起航前往调查工区[N];科技日报;2011年
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3 陈荣发;“大洋一号”凯旋创七项记录[N];中国海洋报;2003年
4 李 波 万步炎;深海岩芯取样钻机创“双百”记录[N];中国海洋报;2005年
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6 赵亚辉;“大洋一号”扬帆探“洋”矿[N];中国矿业报;2003年
7 梁德华;大洋矿产资源调查规范性文件即将问世[N];中国海洋报;2006年
8 大洋办公室供稿;丰富的国际海底资源[N];中国海洋报;2006年
9 特约记者 陈惠玲;大洋矿产资源调查国家标准将出台[N];中国矿业报;2006年
10 本报记者 赵晓霞;进军三大洋[N];人民日报海外版;2005年
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1 任向文;西太平洋富钴结壳成矿系统[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
2 蔡毅华;太平洋富钴结壳的生长与元素富集机理[D];厦门大学;2002年
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4 崔迎春;中太平洋海区富钴结壳地球化学特征及成因机制[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
5 邢娜;太平洋富钴结壳生长速率的综合研究[D];厦门大学;2006年
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7 佟景贵;太平洋富钴结壳矿物地球化学及古海洋与古环境重建[D];中国地质大学(北京);2007年
8 赵俐红;中西太平洋富钴结壳生长海山的构造成因研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
9 廖丽;深海沉积物和共生关系中海洋微生物的多样性[D];浙江大学;2012年
10 胡圣虹;电感耦合等离子体质谱及其联用技术基础理论与地质应用研究[D];中国地质大学;2004年
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1 余芝华;西南印度洋中脊富钴结壳矿物学及地球化学研究[D];中国海洋大学;2013年
2 张志超;中西太平洋富钴结壳Os同位素年代学研究及古海洋学意义[D];中国地质大学(北京);2014年
3 李超;中太平洋CH海山玄武岩地球化学特征及富钴结壳成因[D];吉林大学;2013年
4 田川;西太平洋海山富钴结壳特点及物质来源研究[D];中国地质大学(北京);2006年
5 李雪治;大洋富钴结壳综合评价[D];中国地质大学(北京);2006年
6 钟远健;大洋多金属结核氨浸渣与富钴结壳酸浸渣改性沥青实验研究[D];中国地质大学(北京);2006年
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9 张艳;西太平洋富钴结壳超微化石地层学研究及其生长年代[D];中国地质大学(北京);2007年
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