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西太平洋海山富钴结壳基岩岩石学特征及与上覆结壳的关系

范忠孝  
【摘要】: 西太平洋海山是富钴结壳广泛分布的地区之一。本文对西太平洋海山的基岩岩石学特征与上覆结壳的关系进行了研究,不仅对于深入理解基岩岩石的特点,而且对于深入了解富钴结壳与岩石的关系有重要的意义。 本文对用拖网采自西太平洋海山区的几座海山的样品进行了研究,这些样品分别是:CLD01-1(1)、CLD01-2、CLD01-1(3)( 160°44′36″E, 21°44′52″N),水深为2019m; MID21-11(149°36.0349′E, 20°25.8708′N),水深为1996m。研究表明西太平洋富钴结壳的基岩岩石类型主要有碱性玄武岩和玄武质火山角砾岩。玄武岩为蚀变玄武岩,造岩矿物长石成分多为中长石(Ab60.0An39。2Or0.8),钾长石(Or100),辉石多为单斜辉石,常被角闪石和磷灰石交代,橄榄石大部分已蚀变变成绿泥石.火山角砾岩主要有玄武质碎屑的矿物成分及结构特征与本区的玄武岩相似,玄武质火山角砾岩中的单斜辉石晶屑主要为普通辉石。 通过对海山玄武岩和玄武质火山角砾岩的岩石学特征其气孔充填物成分及其变化的研究,讨论了海山玄武岩与上覆富钴结壳的关系。碱性玄武岩中气孔充填物为S型和C型,S型和C型气孔充填物不共存在同一个气孔中。S型气孔充填物的物质成分富Si、Fe、K、Mg、Al,Co含量一般为0.17%~0.46%,其成分与碱性玄武岩的组成类似,其物质来源可能与碱性玄武岩有关。C型气孔充填物为O、Ca、C及少量Si、Al、Mg、Fe、K等元素,C型气孔充填物可能与海水中物质的沉积有关。由Si、Al、Fe、Mg、K等元素变化曲线反映出的S型气孔充填物沉积过程与富钴结壳早期的沉积过程具有相似的趋势,说明富钴结壳早期沉积物的物质来源可能与碱性玄武岩有关. 结壳中金属元素的含量及其比值均不超过海水和部分基岩的元素(基岩锰与铁的均值比结壳低,钴与锰比值、镍与锰比值都比结壳的高),这说明它们主要源自海水和基岩的部分,因此基岩对结壳中元素的影响基本上有贡献的。


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