约翰斯顿岛附近海域铁锰结壳矿物学和地球化学研究

摘要

铁锰结壳存在两种不同的产状，一种是铁锰氧化物围绕“核心”生长形成的球状结壳，另一种是铁锰氧化物在基底岩石上生长形成的被状结壳。本文对Ｒ／ＶＫａｉｍｉｋａｉ－Ｏ－Ｋａｎａｌｏａ船１９９３年１１月在约翰斯顿岛附近海域取得的铁锰结壳进行了矿物学和地球化学分析。该区铁锰结壳主要组成矿物为δ－ＭｎＯ＿２，Ｍｎ／Ｆｅ比值为２．０２，富Ｃｏ（０．８８１％），贫Ｃｕ（０．１％），稀土总量（ΣＲＥＥ）１９１８．２７ｐｐｍ，具明显的Ｃｅ正异常（δＣｅ＝２．６），是典型的水成成因铁锰结壳。除Ｃｕ、Ｎｉ金属外，该区结壳中的稀土含量也已接近陆地稀土矿床的稀土品位。对球状结壳来说，表面光滑的上部壳层富δ－ＭｎＯ＿２，Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐ含量较高，而表面粗糙的下部壳层Ｓｉ、Ａｌ含量相对较高。而且上部壳层的Ｃｅ正异常高于下部。对被状结壳而言，Ｃｏ、Ｎｉ等金属含量由基岩向结壳表层增加。作者认为造成上述变化的主要原因是基底岩石和海水间的反应。Ｒ型因子分析得出四个主要因子：三价稀土元素因子，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｖ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｐ因子，Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｄ、Ｚｎ因子，和Ｓｉ、Ａｌ因子。分别代表了铁锰氧化物的水成成矿作用（因子?