稀土元素在成岩型海洋铁锰结核中的富集特征及机制

借助相分析中的偏提取方法对取自东太平洋深海平原上的成岩型铁锰结核进行了选择性提取实验以研究稀土元素在其中各矿物或氧化物相中的分布模式以及铁氧化物和锰氧化物对稀土元素的吸附机制。结果显示,尽管1 nm-水锰矿相对无定形铁的氧化物/氢氧化物而言是成岩型结核中的优势矿物,但是稀土元素主要富集在无定形铁的氧化物/氢氧化物中。虽然稀土元素在海水中主要是以碳酸盐络合物的形式存在,但是无定形铁的氧化物/氢氧化物则是从海水中获得自由稀土元素离子来络合,而1 nm-水锰矿则直接吸附稀土元素的碳酸盐络合物。因此,无定形铁的氧化物/氢氧化物对稀土元素来说具有比1 nm-水锰矿更强的络合能力。成岩型结核的Ce负异常是由于成岩型结核形成于缺氧微环境中,该环境不能把可溶性的Ce3+氧化成不溶性的Ce4+发生沉淀。

稀土元素在水成型海洋铁锰结壳中的富集特征及机制

借助相分析中的偏提取方法对取自东太平洋莱恩群岛水下海山上的水成型铁锰结壳进行了选择性提取实验.结果显示,稀土元素在结壳中的富集归因于其中的矿物或氧化物而受环境影响较小,主要富集于无定形铁的氧化物/氢氧化物相中而只有少量存在于δ-MnO2中,显示出无定形铁的氧化物/氢氧化物比δ-MnO2对稀土元素具有更强的络合能力.虽然稀土元素在海水中主要是以碳酸盐络合物的形式存在,但是无定形铁的氧化物/氢氧化物则主要与海水中的自由稀土元素离子络合,而δ-MnO2则直接吸附稀土元素的碳酸盐络合物.铁锰结壳中的Ce正异常是由于结壳生长处底层流中活跃的可溶性氧把可溶性的Ce3+氧化成不溶性的Ce4+并且主要被无定形铁的氧化物/氢氧化物络合,而不是由δ-MnO2将可溶性的Ce3+氧化成不溶性的Ce4+而发生沉淀从而导致的Ce正异常.

钠离子对于海洋成因10-水锰矿结构稳定性的影响

10-水锰矿是海洋成岩型铁锰结核和很多陆生锰矿的主要矿物,铜、镍等过渡金属元素对于10-水锰矿结构的稳定起着重要的作用,而对于碱金属元素钠离子在其中的地球化学行为则少有涉及.利用取自东太平洋海底的成岩型铁锰结核,借助化学方法,利用矿物学和晶体化学的理论对碱金属元素钠离子在成岩型铁锰结核中的存在状态以及对结核组成矿物10-水锰矿结构的影响进行了研究.结果显示,10-水锰矿中钠离子可以被弱酸析出并且会导致其结构的破坏,使得10-水锰矿转换成7-水锰矿;析出钠离子并且结晶状态变差的10-水锰矿吸附钠离子后,其结晶状态可明显好转并且部分非10相转化为10-水锰矿,但是这种结构的破坏在自然条件下不能完全恢复.因此,钠离子对于10-水锰矿结构的稳定性起着非常重要的作用.

我国近海海域多目标地球化学数字图集的设计实现

提出了我国近海海域多目标地球化学数字图集管理系统的系统构架,研究了专题数字图件的分类组织体系、专题数字图件的数据物理组织方式,实现了电子图件的可视化展示、交互、信息关联、图件的检索、图件库管理、图件的导出、图件的打印等功能。实际应用表明,方法可行有效,并且可供类似系统参考。