資源勘察學生ppt課件-文庫吧資料
2025-01-21 12:53本頁面
【正文】 形成的 Fe、 Mn顆粒在重力作用下向深海底層運移富集 當運移到洋底水 — 沉積物界面的氧化環(huán)境時，好氣性鐵細菌、錳氧化菌、生金菌、好氣性的異氧菌等微生物的代謝活動便使鐵、錳形成高價態(tài)的氧化物及氫氧化物膠體 膠體遷移過程中可以繼續(xù)形成鐵、錳氫氧化物絮狀物，并緩慢向大洋底部遷移。在界面處多種因素的作用可使大洋中 Fe、 Mn等成礦元素氧化、吸咐和聚集，又可以由物理化學和生物作用使孔隙水中鐵錳向沉淀物表面遷移，直至底層水，使底層水富集金屬元素，從而使界面附近形成一個金屬元素富集的界面系統(tǒng)。 微生物作用改變環(huán)境的物理化學條件間接成礦 大洋各介質 (底層水、沉積物及結核 )中的鐵細菌、錳氧化菌、生金菌、嗜鹽菌及反硝化菌生金菌等微生物，在其代謝活動中都可以使介質 pH值升高、 Eh值下降，改變介質的氧化還原條件，從而將可溶性低價的鐵、錳等化合物氧化成難溶的氧化物而沉淀。與底層水中同名元素濃度之比值 (倍數 )： Mn： (~) 106 Fe： (~) 106 Cu： (~) 106 Ni： (~) 106 Co： (~) 106 Ca： (~) 106 K： (~) 106 Si： (~) 103 微生物聚集成礦元素直接堆積成礦 富集成礦元素的微生物死亡后，以顆粒狀形式沉積到海底沉積物中，遇到還原性細菌，可發(fā)生溶解，增加底層水和孔隙水中成礦元素的含量。 鐵細菌、錳氧化菌、生金菌、嗜鹽菌等微生物，經常在細胞壁上形成含有鐵、錳氧化物的莢膜。這類元素包括 Al、 B、 C、Cu、 Fe、 Mn、 Mo、 P、 S、 Be、 Si、 V、 Zn等。直接成礦包括微生物對成礦元素的聚集和對元素價態(tài)的轉化，使其沉積成礦，間接方式包括微生物代謝活動中對環(huán)境物理化學條件的改變，生物分解和合成有機化合物而富集成。 在底層水中鐵細菌的數量在 n 103~n 108個 /mL之間，個別達 n 1013個 /mL，錳氧化菌及嗜鹽菌都較多，高者達n 1010~n 1015個 /mL。沉積物－底層水界面是一個中偏堿性有底流活動的氧化環(huán)境。 微生物對鐵、錳的氧化和聚集 洋底水 巖 微生物生態(tài)系統(tǒng)系指洋底沉積物，多金屬結核、孔隙水、大洋底層水及微生物所構成的多相相互作用的活的生態(tài)系統(tǒng)。 錳結核的成因 Man(1967)計算了海水中 Mn2+氧化的半周期為 560年。微生物的生長、發(fā)育對洋底有用金屬元素的富集、遷移有很大影響。對其深度和形狀的研究 ,有助于了解構造運動、海平面變化、海洋物理化學環(huán)境等的特點及其演變歷史 。在全球范圍內 ,碳酸鹽補償面的深度變化幅度在 2022米左右。一般在此補償面之上保留有大量碳酸鹽沉積物 ,而此面以下則代之以大量非碳酸鹽沉積物 ,主要為紅粘土。二者之間的界線大致隨等深線變化 ,是因碳酸鹽的溶解速度隨海水深度的增加而增高的緣故。海水到達某一深度時 ,碳酸鹽的補給速率和溶解速率可大體得到補償 ,故名。這告訴我們：本區(qū)碳酸鹽補償深度面與區(qū)域多金屬結核分布富集的水深界線基本一致。 在 4 900~5 300m水深區(qū)中不僅結核出現率高，而且結核最富集，它是多金屬結核分布最主要區(qū)域。在海盆與海山斜坡的下部，地形坡度轉折的過渡區(qū)結核較多，而且結核個體較大，金屬品位較高，結核也較富集，但變化較大。在海盆和丘陵區(qū)結核分布較普遍，但不同部位多金屬結核的豐度、類型等亦有差異，一般在海盆中央處地形坡度小于 176。 地形的影響 影響多金屬結核區(qū)域變化主要因素 海山區(qū)結核普遍較少或無結核。 東、西區(qū)結核礦床特征對比 南極底層流是一股含高氧、高營養(yǎng)鹽、低溫、高鹽密度的底層流。 東、西區(qū)不同類型結核各粒級比較 東區(qū) 西區(qū) 平均海區(qū)占 結核類型 (%) 6cm 3~6cm 3cm 6cm 3~6cm 3cm 光滑型 (s 型 ) 粗糙型 (r 型 ) 中間型 (s+r 型 ) 錳結核的覆蓋率 在海底表面單位面積內結核覆蓋所占面積的百分比。 錳結核的品位 結核中 Cu＋ Ni＋ Co的重量百分總量稱作結核的品位。 錳結核礦物特征 多礦物集合體，結晶程度都較差； 礦物顆粒十分細小，緊密隨機地交織在一起； 按成分可把結核中的礦物分為錳礦物、鐵礦物和鋁硅酸鹽 (雜質 )礦物。半埋藏型結核的“突緣”可能是兩種物質來源疊加引起的。資源勘察 資源勘察錳結核的特性 錳結核的物理特性 形態(tài) 表面特征
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