太平洋富钴铁锰结壳铂族元素赋存状态及其富集机制研究

海山富钴铁锰结壳（简称结壳）因其富含Mn、Fe、Co、Ni 、稀土元素和铂族元素（PGE）成为潜在矿产资源。PGE在结壳中超常富集，但目前国内外对其富集机制及其来源仍无定论，这限制了结壳的资源综合评价和成矿机制研究，而要解决这个问题必须首先阐明结壳中PGE赋存的矿物相(PGM)和化学相。为此，本项目选择中国太平洋结壳调查区5个海山上不同地形的10块结壳样品，对其微层进行如下研究：（1）PGM - - 通过矿物学方法和微区化学测定方法对可能存在于铁锰壳层中的PGM进行定性或定量识别，并进行微区化学测定，进而研究PGM与其他矿物间的组构关系；（2）PGE化学相-对构成结壳的主要化学相中PGE进行浸取实验，并对其化学分异进行研究。在上述基础上，阐述结壳中PGE赋存状态，探讨PGE的来源与富集机制，为结壳资源评价提供基础，促进结壳成矿作用机制研究，为外生低温PGE成矿理论研究提供范例。

海山富钴铁锰结壳（简称结壳）中铂族元素（PGE）超常富集，但目前国内外对其富集机制及其来源仍无定论，这限制了结壳的资源综合评价和成矿机制研究。本项目针对该问题，通过矿物学和地球化学方法对结壳中PGE和相关元素 赋存的矿物相和化学相进行了研究。首先，通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱（EDAX）、粉晶X衍射(XRD)对西中太平洋不同海山结壳剖面进行了矿物学分析，发现在结壳中存在3种矿物相：非金属矿物相，金属矿物相，未知金属矿物相，富PGE矿物主要富集于老壳层中。其次，通过化学淋滤实验，建立了结壳PGE、稀土元素及常微量元素赋存状态分析流程。结果显示，结壳中PGE主要赋存于铁氧化物相和残渣相中，吸附态、碳酸盐相和锰氧化物相PGE含量低。通过研究海底不同类型岩石、不同生长期壳层的PGE地球化学特征，判定结壳中PGE主要来源于地幔，其富集受到海底火山活动的制约。壳层中PGE的演化也记录了古海洋环境的演化历史。上述研究成果为结壳资源评价和开发提供了基础资料，同时也为外生低温PGE成矿理论研究提供范例。