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基于连续沥取的富钴结壳成因机制的探讨-厦门大学学术典藏库
第 30 卷 第 1期 台 湾 海 峡 .30, .1 20 11年 2 月 ., 2011 基于连续沥取的富钴结壳成因机制的探讨 蔡毅华, 黄奕 , 邢 娜 (厦门大学海洋学系, 福建 厦门 361005 ) 摘要: 根据连续沥取实验结果及相关文献, 富钴结壳的生长可用一个双阶段胶体 化- 学吸附模型来说 2+ 明.第一阶段是混合胶体的形成及元素的清除与富集, 富氧的底层水与缺氧、富 的中层水体混 2+ 合, 被氧化而形成胶体, 并与水柱中的()、 ()、、()等胶体形成多 2 3 3 2 4 种混合胶体[-()、()-()和 ()-()-], 后者根据各自的表 2 3 3 4 3 3 2 面物理化学特征吸附和富集不同的元素;第二阶段是混合胶体的沉积及富钴结壳的生长, 第一阶段 形成的混合胶体在海山基岩上以氧化物或氢氧化物的形式沉积, 吸附的元素结合进矿物点阵, 然后 通过自催化或自反馈的方式生长.在富钴结壳生长中, 生物起着重要的作用, 包括为富钴结壳的生 2+ 长提供大量的成矿物质、对 的催化氧化作用及在铁锰胶体的沉淀及富钴结壳壳层的生长过程 中的媒介作用. 关键词: 海洋化学;富钴结壳;成因;胶体化学吸附模型;生物作用 :10.3969 /..1000-8160.20 11.01.00 1 中图分类号:734.2 文献标识码: 文章编号:1000-8 160 (20 11)01-000 1-09 [ 10] 人们发现多金属结核及富钴结壳已有百余年 成因机制 . 了, 但对于它们成因的研究仍方兴未艾.这一方面反 目前, 研究者认为富钴结壳的成因机制主要是 映了该研究对于成矿过程研究、古海洋学研究以及 胶体化学成因, 它是水柱中氢氧化铁和氢氧化锰胶 资源勘查与开发的重要性, 另一方面也说明了对于 体等多种胶体共沉淀形成的[ 11-12] .虽然也有研究者 多金属结核及富钴结壳成因机制尚未最后定论.研 认为富钴结壳可能与多金属结核类似, 也是超微生 究者从不同的角度出发, 利用不同的研究手段对其 [ 13] 物的建造体 , 但还缺乏直接的证据证实这一观 给出了不同的成因机制. 点.不过人们对于生物在富钴结壳的生长中对成矿 对于多金属结核的成因机制, 由于研究的起步 金属元素的沉淀、富集、适宜成矿环境的营造以及矿 较早, 对其认识也比较充分.目前主要有传统的沉积 床的分布等方面都具有重要作用这一点上已形成了
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