太平洋海山富钴结壳铂族元素（PGE）和Os同位素地球化学及其成因意义

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• 责任者：孙晓明^c中山大学 ; 薛婷 ; 何高文 ; 张美 ; 石贵勇 ; 王生伟 ; 陆红锋
• 刊名：岩石学报
• 出版年：2006
• 卷期：22^b12
• 关键词：多金属结核12^a中太平洋 ; 西太平洋20^a铂族元素 ; 元素地球化学 ; 锇同位素 ; 钴 ; 成矿物质来源 ; 玄武岩 ; 陨石 ; 宇宙尘 ; 海山30^a富钴结壳
• 页码：3014～3026
• 索书号：P350.66/357
• 图表：^c表3参60插图
• 分类号：0700,0300
• 文摘期号：2007/08

摘要

该文分析了中西太平洋海山富钴结壳及其各主要层圈（外层、疏松层、亮煤层）和玄武岩基岩的铂族元素（PGE）和Au含量以及Os同位素组成，发现富钴结壳中PGE和Au含量均较高，且变化很大，∑PGE平均289.48×10^-9。Au为0.60×10^-9～26 900×10^-9。具三层结构的富钴结壳中，疏松层和亮煤层的∑PGE明显高于外层。单层结壳的∑PGE为83.94×10^-9～479.75×10^-9，Au含量普遍高于具三层结构者。结壳的∑PGE和Au含量远高于太平洋多金属结核分别为101.57×10^-9～155.83×10^-9和1×10^-9～4×10^-9。沉积深度和海水氧逸度的不同是导致结壳和结核中PGE含量明显差异的主导因素。富钴结壳∑PGE和Pt与Mn（％）之间呈明显的正相关关系，而与Fe（％）具负相关性，与多金属结核正好相反，显示结壳中的PGE主要赋存在水羟锰矿（δ‐MnO₂）等锰矿物相中，与针铁矿（FeOOH•nH₂O）等铁矿物相关系不大，而结核中的PGE主要赋存在铁矿物相中。PGE球粒陨石标准化曲线和各项参数显示富钴结壳的PGE和Au主要来自海底玄武岩的蚀变释放，部分来自铁陨石微粒等地外物质，而与海底热水活动无关。计算显示西太平洋结壳距今42.5 Ma左右开始生长，生长过程中分别在8.0和21.8 Ma处出现间断，相应形成外层、疏松层和亮煤层，其各自沉积速率为2.64、1.4和1.06 mm／Ma，相应海水的¹⁸⁷Os／¹⁸⁸Os分别为0.948～0.953、0.599～0.673和0.425～0.536，显示外层含有较多的大陆风化尘，而疏松层和亮煤层的沉积物主要来自海底洋壳蚀变和陨石碎屑或宇宙尘等地外物质。