大洋里的海水盐度为何不一样

大洋里的海水盐度为何不一样 地 球 学 报 第 23 卷 第 5 期 Vol . 23 No . 5 2002210/ 4032408 Oct . 2002/ 4032408 AC TA GEO SC I EN T IA S IN ICA 大洋磷酸盐化作用对富钴结壳元素富集的影响 潘家华 刘淑琴 ()中国地质科学院矿产资源研究所 ,北京 ,100037 Eric DeCarlo () 美国夏威夷大学海洋系 摘 要 中国首次对与大洋富钴结壳密切相关的磷酸盐化作用进行了研究 。对取自西太平洋麦哲伦海山区一厚度为 10 cm 的富钴结壳样品 ,自顶至底以 5 mm 间距采取了 20 个分层样品进行了成矿元素和稀土元素分析 。结果表明 ,未被磷酸盐化的 新结壳和磷酸盐化的老结壳间主要成矿元素的含量相差显著 。老结壳中 Fe 、Mn 、Si 、Al 、Zn 、Mg 、Co 、Ni 、Cu 元素亏损 ,亏损次 序为 Co > Ni > Mg > Al > Mn > Si > Cu > Zn > Fe ;而 Ca 、P 、Sr 、Ba 、Pb 元素含量增加 ,富集次序为 P > Ca > Ba > Pb > Sr 。 研究认为 ,结壳中磷酸盐化作用的强弱制约着富钴结壳成矿元素含量的变化 ,磷酸盐化作用是造成老结壳中主要成矿元素 Co 、Ni 等贫化流失的根本原因 。研究还表明 ,磷酸盐化作用对富钴结壳的稀土元素丰度也产生一定影响 ,使老结壳的稀土 总量和 Ce 含量高于新结壳 ,但未显著改变其稀土配分模式和分馏特征 。研究证实 ,老结壳的 Y 正异常与磷酸盐化作用无关 。 磷酸盐化作用的研究为富钴结壳矿产资源的评价和综合利用提供了有用信息 。 关键词 磷酸盐化作用 富钴结壳 元素富集 影响 The Eff ects of Marine Phospharization on Element Concentration of Cobalt2rich Crusts PAN J iahua L IU Shuqin ( )I nst i t ute of M i neral Resou rces , CA GS , Bei ji n g , 100037 Eric DeCarlo ( )Depa rt ment of Ocea nog rap hy , Haw aii U ni versi t y , U S A Abstract The p hosp harizatio n related closely to marine cobalt2rich crust s has been st udied in detail . Sampling f ro m top to bot to m of a 10 cm t hick sample dredged f ro m Magellan seamount , N W Pacific , was co nducted at an interval of 5 mm. The co ncent ratio ns of ore2forming and rare eart h element s in 20 subsamples were determined. The result s show t hat an obvious difference exist s bet ween t he new unp hosp harized crust s and t he old p hosp harized crust s. Fe , Mn , Si , Al , Zn , Mg , Co , Ni , Cu are depleted while Ca , P , Sr , Ba , Pb are enriched in old crust s. The order of depletio n and enrichment is Co > Ni > Mg > Al > Mn > Si > Cu > Zn > Fe and P > Ca > Ba > Pb > Sr respectively. It can be co ncluded t hat t he intensity of p hosp harizatio n co nt rols t he co ncent ratio n variatio n of ore2forming element s in crust s and causes t he loss of Co , Ni and ot her main ore2forming element s. The p hosp harizatio n also affect s t he abundance of R EE in crust s. The abundance of R EE and t he co ntent of Ce in old crust s are higher t han t hose in younger crust s. The pat terns and f ractio nal distillatio n characteristics of R EE in new and old crust s have not changed f undamentally. Y positive ano maly in old crust s has no relatio n wit h t he p hosp harizatio n. The research o n p hosp harizatio n of crust s supplies usef ul informatio n for t he evaluatio n and co mp rehensive utilizatio n of crust mineral resources. Key words p hosp harizatio n Cobalt2rich crust s elememt s in crust s influence 20 世纪 80 年代初 ,产在大洋水下海山上的富 ,潜在经济价值高 ,产出部位浅而颇受世界各 源量大 钴结壳因其富含 Co 、M n 、Pt 、稀土等有用元素 ,且资国政府的青睐 。近 20 年来 ,随着富钴结壳矿床开发 ( ) ( ) 本文为中国大洋矿产资源研究和开发协会 COMRA资助的富钴结壳研究项目“大洋富钴结壳形成富集的地球化学限制”D Y95208205的 研究成果之一 。 改回日期 :2001212231 ;责任编辑 :宫月萱 。 第一作者 :潘家华 ,男 ,1946 年生 ,研究员 ,博士生导师 ,长期从事矿床地质和矿床地球化学研究 ; E2mail :pjh30 @so hu. co m 。 和综合利用研究程度的进一步提高 ,与富钴结壳矿 ,厚 2 . 3 cm ;中层为黑褐色多孔状 枝状2柱状构造 壳 ,镜下具斑杂状构造 ,厚 3 . 4 cm ;下层为亮煤状 床伴生的大洋磷酸盐及其特征研究也越来越受到人 ( ) 们的高度重视 Cullen 等 ,1986 ; Rao 等 ,1992。由 壳 ,具明显的纹层状构造 ,厚 3 . 7 cm 。磷酸盐细 () 于大洋磷酸盐对深入开展富钴结壳矿床的研究具有 多见于下层的纹层状结壳中 图 1。采样间距为 重要的理论和实际意义 ,因而 “, 九五”期间中国也开 距顶面 3 . 5 mm 处起向下基本间隔为 5 mm 。样 分析 测 试 由 美 国 夏 威 夷 大 学 海 洋 系 实 验 室 采展了相应的研究 。 Ο ) (已有研究表明 ,随着太平洋板块的 N W 向运 ICP2A ES 及 ICP2M S 法测定 ,用 U S GS2P21 美国 ) (动 ,西太平洋麦哲伦海山区曾接近于具高生物生产 J MN21 日本2 个锰结核标准物质进行标定 , 分 力的赤道带地区 ,导致该区不同海山富钴结壳磷酸 误差小于 5 % 。表 1 为分层样品的常 、微量元素 盐化作用的强弱发生变化 ,且同一海山不同区段的 析结果 。 磷酸盐化作用也有不同 。因此 ,研究磷酸盐化作用 对富钴结壳的影响已至关重要 。 1 磷酸盐化作用对富钴结壳成矿元素 丰度的影响 为了研究磷酸盐在富钴结壳中的分布及其与富 钴结壳成矿作用的关系 ,笔者选用麦哲伦海山区 C 海山 CHA06 站位 ,水深 2 600 m 处结壳样品作为研 究对象 。该结壳属巨砾状厚层结壳 ,表面平整 ,较光 滑 ,下伏基岩为磷酸盐胶结的玄武质角砾岩 。结壳 图 1 CHAO6 结壳光面 具较典型的 3 层构造 :上层为褐煤状结壳 ,镜下具树Fig. 1 Polished sectio n of sample 表 1 CHA06 分层结壳常微量元素分析结果 Ta ble 1 Major element a bundances of crust CHA06 Fe Mn Co Ni Cu Zn Ca Mg Sr Si Al Ba Pb P 样号 取样深度/ mm CHA06 - 1 3 . 5 18 . 28 24 . 71 0 . 81 0 . 44 0 . 13 0 . 07 2 . 33 1 . 25 0 . 15 5 . 97 0 . 90 1397 1608 0 . 41 CHA06 - 2 9 . 5 14 . 38 29 . 43 1 . 09 0 . 64 0 . 17 0 . 07 2 . 56 1 . 28 0 . 16 3 . 57 0 . 59 1540 1587 0 . 33 CHA06 - 3 14 . 5 15 . 52 29 . 82 0 . 73 0 . 60 0 . 18 0 . 08 2 . 78 1 . 25 0 . 18 3 . 59 0 . 36 1761 1720 0 . 36 CHA06 - 4 19 . 5 15 . 21 29 . 67 0 . 77 0 . 59 0 . 20 0 . 07 2 . 75 1 . 2 0 . 18 2 . 88 0 . 44 1737 1412 0 . 34 CHA06 - 5 24 . 5 13 . 33 24 . 52 0 . 77 0 . 56 0 . 19 0 . 07 3 . 26 1 . 31 0 . 14 5 . 73 1 . 72 2060 1078 0 . 67 CHA06 - 6 29 . 5 17 . 26 24 . 37 0 . 65 0 . 46 0 . 20 0 . 08 2 . 52 1 . 23 0 . 16 5 . 21 1 . 27 2235 1280 0 . 41 CHA06 - 7 34 . 5 14 . 85 26 . 10 0 . 59 0 . 61 0 . 22 0 . 08 2 . 60 1 . 24 0 . 15 6 . 48 1 . 37 2177 1081 0 . 39 CHA06 - 8 39 . 5 13 . 73 30 . 71 0 . 56 0 . 78 0 . 25 0 . 09 2 . 75 1 . 24 0 . 17 3 . 92 0 . 64 2194 1269 0 . 32 CHA06 - 9 44 . 5 15 . 09 26 . 23 0 . 36 0 . 65 0 . 23 0 . 09 2 . 76 1 . 21 0 . 16 4 . 36 1 . 03 2319 1403 0 . 46 CHA06 - 10 49 . 5 15 . 50 24 . 42 0 . 28 0 . 85 0 . 30 0 . 09 2 . 81 1 . 55 0 . 14 5 . 15 1 . 59 2342 1191 0 . 66 CHA06 - 11 54 . 5 15 . 95 23 . 16 0 . 41 0 . 45 0 . 20 0 . 08 3 . 75 1 . 18 0 . 17 5 . 35 1 . 64 2805 1255 0 . 92 CHA06 - 12 59 . 5 16 . 30 23 . 10 0 . 35 0 . 36 0 . 19 0 . 07 4 . 94 0 . 93 0 . 19 3 . 83 0 . 84 3006 1431 1 . 37 CHA06 - 13 64 . 5 13 . 17 21 . 65 0 . 27 0 . 32 0 . 19 0 . 07 9 . 32 0 . 82 0 . 19 3 . 21 0 . 58 2602 1559 2 . 94 CHA06 - 14 69 . 5 16 . 37 23 . 65 0 . 32 0 . 30 0 . 20 0 . 08 6 . 46 0 . 86 0 . 20 3 . 41 0 . 47 2909 1984 1 . 84 CHA06 - 15 74 . 5 15 . 03 20 . 26 0 . 26 0 . 27 0 . 17 0 . 07 10 . 32 0 . 77 0 . 20 2 . 57 0 . 51 2753 1837 3 . 34 CHA06 - 16 79 . 5 14 . 83 17 . 99 0 . 23 0 . 24 0 . 16 0 . 07 12 . 73 0 . 71 0 . 19 3 . 52 0 . 58 2811 1647 4 . 17 CHA06 - 17 84 . 5 15 . 51 20 . 51 0 . 23 0 . 27 0 . 18 0 . 09 10 . 92 0 . 76 0 . 21 3 . 82 0 . 53 3099 1824 3 . 47 CHA06 - 18 89 . 5 15 . 48 18 . 94 0 . 21 0 . 23 0 . 16 0 . 07 11 . 36 0 . 71 0 . 20 3 . 79 0 . 51 3197 1865 3 . 88 CHA06 - 19 94 . 5 16 . 40 19 . 16 0 . 22 0 . 22 0 . 15 0 . 07 11 . 86 0 . 76 0 . 21 3 . 40 0 . 56 3560 1881 3 . 7 CHA06 - 20 99 . 5 10 . 67 9 . 52 0 . 14 0 . 12 0 . 09 0 . 05 19 . 81 0 . 58 0 . 17 4 . 36 1 . 02 2554 1219 6 . 87 - 6 注 :表中 Ba 、Pb 单位为 ×10 ;余为 % 。 Ο刘淑琴 ,潘家华 ,杨忆. 2000 . 大洋富钴结壳形成富集的地球化学限制. 第 3 期 潘家华等 :大洋磷酸盐化作用对富钴结壳元素富集的影响 405 ( ) 前已述及 ,脉状磷酸盐主要发育于下层 老纹 ( ) 层状结壳中 此为该海山区一普遍规律,结合表 1 自下而上分层结壳 P 质量 分 数 的 变 化 , 将 P 大 于 1 %者称为老结壳 ; P 小于 1 %者为新结壳 , 亦即自 ( ) 样品 CHA06212 以下 深度 54 . 5 mm 以下为老结 壳 ,其磷酸盐含量明显增高 。 从图 2 可以看出 ,老结壳中 Fe 、M n 、Si 、Al 、Zn 、 Mg 、Co 、Ni 、Cu 元素亏损 ,亏损次序为 Co > Ni > Mg > Al > M n > Si > Cu > Zn > Fe ; 而 Ca 、P 、Sr 、Ba 、Pb 元素含量增加 ,富集次序为 P > Ca > Ba > Pb > Sr 。 图 3 CHA06 结壳 Fe 、Mn 、Co 、Ni 、P 含量随深度的变化 Fig. 3 Co ntent of Fe 、Mn 、Co 、Ni and P vs dep t h 灰石的污染所引起 , 则据碳氟磷灰石中 Ca/ P 比为 图 2 新 、老结壳中主要常微量元素平均含量的变化特征 2 . 99 计 ,老结壳中 Ca 平均质量分数应达 10 . 49 % ,Fig. 2 Co ntent co mpariso n of major and t race element s ( ) Ca 该值与化学分析结果 为 10 . 86 %相符 。表明 ,( ) ( ) in new white and old black crust s 老结壳中的 Ca 几乎已全部贡献给了碳氟磷灰石 。 新 、老结壳 Ca 含量相差 3 . 87 倍 ,意味着新 、老结壳 ( ) 由表 1 可计算出 ,年轻结壳 小于 54 . 5 mmP 沉积期间 ,水柱中 Ca 元素通量的差异是导致新老结 的平均质量分数为 0 . 48 % ,老结壳 P 的平均质量分 壳中 Co 、Ni 、Sr 、Ba 等元素的贫化或富集的原因 。事 数高达 3 . 51 % , 二者相差 7 . 3 倍 ; 年轻结壳 Co 、Ni 实证明 ,麦哲伦海山区各种类型结壳 Co 、Ni 等主要平均质量分数分别为 0 . 64 %和 0 . 60 % ,老结壳分别 成矿元素含量与 Ca 含量不存在彼此消长的相关关 为 0 . 25 %和 0 . 26 % ,新 、老结壳相差悬殊 。随深度 () 系 图 4。因此 ,可以断定 ,碳氟磷灰石自海水中直 ( ) 和 P 含量的增加 , 老结壳 深度大于 54 . 5 mm中 接沉淀不是造成新 、老结壳成分差异的根本原因 。 Co 、Ni 含量明显降低 ,但二者含量相差不大 ; 但年轻 若认为老结壳中的碳氟磷灰石是交代成因的 结壳 P 含量低 , 且 Co 、Ni 含量相差较大 , 曲线发生 话 ,老结壳 Ca 含量与化学分析结果相符的事实可以 明显分离 。可见 ,磷酸盐化作用与结壳主要成矿元 表明 ,原老结壳中的碳酸盐已几乎全部被碳氟磷灰 () 素的贫化富集有一定的内在联系 图 3。 石所交代 ,交代机制如下列方程 : 磷酸盐对富钴结壳的影响主要有 2 种机制 : ? 2 + 2 - ( ) 5Ca+ 3 HPO+ M nO= CaPOO H + 2 5 4 3 4 () 磷酸盐矿物 碳氟磷灰石从海水中直接沉淀于结壳 2 + M n+ HO 内 ; ?磷酸盐矿物2碳氟磷灰石交代富钴结壳中的碳2 酸盐矿物 。假设老结壳中的碳氟磷灰石是从海水中 从上述方程可以看出 ,在发生磷酸盐交代作用 直接沉淀成因 ,且新 、老结壳成分的差异是由碳氟磷 时 ,伴随 P及一部分 Ca 元素的带入 ,富钴结壳的主 将新 、老结壳概称为未被磷酸盐化结壳和磷酸盐 结壳 。结壳中磷酸盐化作用的存在及其强弱也可 会对其稀土元素丰度和分布模式产生影响 。 表 2 为麦哲伦海山区 CHA06 结壳分层样品 ( 土元素含量的分析结果 。统计显示 , 老结壳中 ) 上 ,自样号 CHA06212 始 , P 大于 1 %, Ce 含量变 - 6 - 6 () 于 847,1879×10 ,平均为 1242 ×10 ,稀土 - 6 ( ) 量变化于 1 117 , 4 043×10 , 平 均 为 2 168 - 6 ( 10 ;而其上未见磷酸盐细脉的新 结 壳 中 P 小 图 4 麦哲伦海山区结壳中 Co ,Ni 与 Ca 的关系 - 6 ( ) ) 1 %,Ce 含量变化于 280 , 1 226×10 , 平均Fig. 4 Relatio ns bet ween Co 、Ni and Ca element s in - 6 - 6crust s f ro m Magellan Seamount ( ) 749 ×10 ,稀土总量变化于 774 , 2 474×10 - 6 平均为 1 584 ×10 。老结壳的 Ce 平均含量和平 () δ要锰相矿物2水羟锰矿 或称2M nO也同时发生部 2 1 . 66 倍和 1 . 37 倍 稀土总量分别相当于新结壳的 4 + δ分溶解 , M n重新活化迁移 。因而 , 与2M nO密 2 显见 ,磷酸盐化作用对富钴结壳的稀土元素总量 切相关的主要成矿元素 Co 、Ni 等也随之发生迁移 Ce 含量有一定影响 。并流失 ,老世代结壳中 Co 、Ni 含量的明显减少可能 由于结壳中稀土元素 Ce 的含量约占稀土总 与这种交代机制有关 。磷酸盐化作用不仅导致结壳 中 Co 、Ni 含量的减少 ,同时也引起 M n 含量的降低 , 的 1/ 2 左右 ,因此磷酸盐化作用对结壳稀土元素 这可从图 3 中 M n 含量变化曲线的斜率看出 。图 3 征的影响可从 P 与 Ce 的相互关系上表现出来 ,还表明 ,当磷酸盐化作用强时 ,富钴结壳中的 M n 会 着磷酸盐化作用的增强 ,富钴结壳中主要稀土元大量流失 ,而 Fe 含量变化不大 ,曲线相对平缓 。笔 () Ce 的含量也随之增加 图 5。者认为 ,结壳中磷酸盐化作用的强弱制约着结壳成 从图 6 可以看出 ,新结壳的稀土配分模式非 矿元素含量的变化 ,磷酸盐交代作用是造成老结壳 接近 ,均具 Ce 、Gd 正异常 、Y 负异常及轻 、重稀土 主要成矿元素 Co 、Ni 等贫化流失的根本原因 。 馏程度相差不大的特征 ; 老结壳的稀土配分模式 ( 非常相似 ,亦呈现为 Ce 、Gd 正异常 、Y 负异常 部 ) 样品呈现为 Y 正异常,但稀土总量之差较新结 2 磷酸盐化作用对富钴结壳稀土元素 , 新 、老结壳 所 呈 现 的 Ce 、G 明显加大 。总体上看 特征的影响正异常 、Y 负异常及轻 、重稀土分馏程度不明显等 在麦哲伦海山区 ,富钴结壳中的磷酸盐含量明 征基本相似 ,表明磷酸盐化作用对新 、老结壳稀土 显在老结壳中较高 ,在年轻结壳中较低 。因而作者 素配分模式未产生显著影响 。 表 2 CHA06 结壳分层样稀土元素含量 - 6 Ta ble 2 Rare earth ( REE) a bundance of crust CHA06 ×10 样号 ΣL a Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb L u Y R EE CHA06 - 1 109 295 31 . 2 150 43 . 0 9 . 3 49 . 9 6 . 91 44 . 3 9 . 08 25 . 7 3 . 68 22 . 5 3 . 18 85 . 7 889 CHA06 - 2 85 . 9 280 26 . 3 125 35 . 3 7 . 7 40 . 8 5 . 85 38 . 4 8 . 02 23 . 0 3 . 28 19 . 8 2 . 82 71 . 5 774 CHA06 - 3 147 436 36 . 6 159 44 . 2 9 . 1 51 . 3 6 . 4 40 . 0 8 22 . 6 3 . 1 19 . 7 2 . 82 90 . 7 1077 CHA06 - 4 119 424 34 . 4 159 45 . 1 9 . 5 49 . 9 6 . 8 41 . 2 8 . 65 24 . 3 3 . 48 21 . 6 3 . 22 83 . 2 1033 CHA06 - 5 295 1226 65 . 2 266 71 . 5 14 . 3 86 . 8 9 . 18 53 . 5 10 . 6 30 4 . 19 26 . 7 3 . 94 212 2375 CHA06 - 6 263 1031 57 . 4 240 65 . 2 13 . 1 79 . 1 8 . 69 52 . 9 10 . 8 29 . 6 4 . 3 27 . 0 4 . 1 188 2074 CHA06 - 7 168 697 37 . 6 158 43 . 1 8 . 8 54 . 0 5 . 98 37 . 1 7 . 4 21 . 1 3 . 12 19 . 1 2 . 87 119 1382 CHA06 - 8 126 732 27 . 9 120 32 . 8 7 . 0 42 . 3 4 . 8 30 . 3 6 . 5 18 . 1 2 . 65 16 . 5 2 . 45 84 . 3 1254 CHA06 - 9 178 986 38 . 4 165 45 . 1 9 . 6 57 . 7 6 . 32 38 . 4 8 . 1 22 . 4 3 . 06 19 . 2 2 . 91 150 1730 CHA06 - 10 287 1098 62 . 0 274 73 . 1 15 . 0 93 . 2 9 . 61 58 . 5 12 . 1 33 . 3 4 . 4 26 . 1 3 . 95 314 2364 CHA06 - 11 295 1040 69 . 3 318 83 . 7 17 . 0 102 11 . 6 72 . 6 15 . 4 41 . 9 5 . 5 33 . 7 5 . 25 363 2474 CHA06 - 12 487 1555 85 . 9 366 90 . 7 18 . 5 135 12 . 5 76 . 3 16 . 3 46 . 9 6 . 42 40 . 2 6 . 22 538 3481 CHA06 - 13 288 1278 46 . 6 184 45 . 9 8 . 9 71 . 7 6 . 27 40 . 5 9 . 2 28 . 7 4 . 27 29 . 0 4 . 82 323 2369 CHA06 - 14 110 847 22 . 5 88 . 3 22 . 8 4 . 8 29 . 2 2 . 76 16 . 6 3 . 2 8 . 81 1 . 3 8 . 29 1 . 3 35 . 9 1203 CHA06 - 15 177 1243 34 . 6 143 35 . 6 6 . 8 45 . 5 4 . 35 25 . 7 4 . 9 13 . 6 2 . 05 12 . 8 1 . 95 56 . 9 1808 CHA06 - 16 237 1245 42 . 6 174 41 . 7 8 . 2 59 . 9 5 . 38 31 . 2 6 . 1 16 . 3 2 . 36 14 . 6 2 . 21 77 . 9 1965 CHA06 - 17 149 1147 24 . 9 98 . 7 24 . 0 5 . 1 36 . 5 3 . 03 18 . 3 3 . 7 9 . 96 1 . 43 9 . 3 1 . 35 44 . 0 1576 CHA06 - 18 85 . 1 854 14 . 8 59 . 4 15 . 4 3 . 6 23 . 0 2 . 01 12 . 3 2 . 5 7 . 05 1 . 03 6 . 4 0 . 96 29 . 5 1117 CHA06 - 19 204 1131 44 . 2 199 49 . 4 9 . 9 65 . 9 6 . 74 42 . 6 9 . 1 25 . 4 3 . 32 19 . 6 3 . 02 138 1951 CHA06 - 20 634 1879 84 . 2 338 78 . 3 15 . 0 140 11 . 0 73 . 0 16 . 9 51 . 7 7 . 43 49 . 8 8 . 13 657 4043 第 3 期 潘家华等 :大洋磷酸盐化作用对富钴结壳元素富集的影响 407 图 5 CHA06 结壳中稀土 Ce 与 P 含量的关系 图 7 CHA06 结壳 Y/ Ho 与 Ho 的关系 Fig. 5 Relatio n bet ween Ce and P in crust CHA06 Fig. 7 Relatio n bet ween Y/ Ho and Ho in crust CHA06 图 8 太平洋结壳中 P 与 Y 的关系 Fig. 8 Relatio n bet ween P and Y in crust s f ro m Pacific Ο ( ) 西太平洋据潘家华等未刊资料 ,中太平洋据 Wen 等 ,1997Ο ( )West Pacific f ro m Pan et al . ,Cent ral Pacific f ro m Wen et al . ,1997 究磷酸盐化作用的形成年代和影响范围 ,对研究结 图 6 CHA06 结壳的稀土元素配分模式 壳的生长年代 、成分变化规律 、结壳矿石的质量以及 Fig. 6 Shale2normailzed R EE pat terns for crust CHA06 a2新结壳 ; b2老结壳寻找高品质富钴结壳矿床具有重要的理论和现实指 a2new crust ; b2old crust 导意义 。 () 2磷酸盐化作用对富钴结壳稀土元素丰度产 () Michael 等 1996在对赤道北太平洋富钴结壳 生一定影响 ,使老结壳的稀土总量和 Ce 丰度得到提 开展稀土元素配分模式研究时发现 ,磷酸盐化结壳 高 ,但总体上没有改变其配分模式和轻 、重稀土的分 的稀土模式呈现明显的 Y 正异常 ,并认为磷酸盐化 馏特征 。磷酸盐化作用不是富钴结壳稀土元素 Y 作用是造成结壳稀土模式呈现 Y 正异常的原因 ,且 呈现正异常的根本原因 。推测结壳中可能存在一种特别富 Y 的矿物 。但在 参 考 文 献 对产于麦哲伦海山区 CHA06 站位结壳进行 Y/ Ho 与 Ho 关系的研究时却发现 , 未被磷酸盐化的新结 Cullen et al . . 1986 . Pho sp harite associatio ns o n seamo unt s in t het ropical 壳与已磷酸盐化的老结壳其 Y 含量未有明显差异 so ut hwest Pacific Ocean . Mar . Geol . ,71 :215,236 . Michael et al . . 1996 . Co mpariso n of t he partitio ning behavio us of yt2 () 图 7。此外 , 还发现在西北太平洋富钴结壳中 Pt rium ,rare eart h element s , and titanium bet ween hydrogenetic ma2 () 与 Y 也不存在线性的正相关关系 图 8。因此笔者 rine ferro manganese crust s and seawater . Geochimica et Co smochim2 认为 ,麦哲伦海山区磷酸盐化老结壳的 Y 正异常与 ica Acta . ,60 :1709,1725 . 磷酸盐化作用无关 。Rao et al . . 1992 . Pho sp hatic rocks and manganese crust s f ro m seamo unt s in t he EEZ of Kiribati and t uvalu , cent ral Pacific Ocean . in Geology 3 结论 and Off sho re Mineral Reso urces of t he Cent ral Pacific Basin . edited by Keating et al . , New Yo r k : Sp ringer Verlag , 285,296 . () 1富钴结壳中磷酸盐化作用的程度制约着富 Wen X et al . . 1997 . Interelement relatio nship s in ferro manganese crust s 钴结壳成分的变化 ,磷酸盐化作用是造成老结壳中 f ro m t he cent ral Pacific ocean : Their implicatio n fo r crust genesis. Mar . Geol . ,136 :279,297 . 主要 成 矿 元 素 Co 、Ni 等 贫 化 流 失 的 根 本 原 因 。研 Ο 潘家华 ,刘淑琴 ,杨忆. 2000 . 西太平洋富钴结壳矿床特征及预选矿区资源评估.