富钴结壳“界线”成因模型及其矿床学应用

结壳自然生长界线的发现为富钴结壳生长机制研究和找矿标志建立,提供了一种全新的途径。本课题选取太平洋15座海山富钴结壳矿床调查数据和样品，利用矿相学和成因矿物学研究方法，开展结壳界线的特征与分类、结壳界线成因模型和结壳找矿标志等矿床学研究。研究目标是1）理解和认识富钴结壳的生长机制，2）建立和完善富钴结壳找矿标志和资源评价方法，3）为富钴结壳研究在古海洋学中的应用提供科学依据。拟解决的关键科学问题是板状结壳、砾状结壳和海山结核的成核、生长、堆积机制与类型转化的动力学过程，以及富钴结壳生长-溶解的相平衡地球化学制约条件。富钴结壳宏观与微观特征相结合，精细描述结壳的生长过程，以及矿物发生史与物理化学条件制约研究相结合的动力学机制探讨将构成本课题的特色与创新。

结壳自然生长界线的发现为富钴结壳生长机制研究和找矿标志建立提供了一种全新的途径，项目利用我国自主调查资料，选取太平洋15 座海山富钴结壳矿床调查数据和样品，利用矿相学和成因矿物学研究方法，开展结壳界线的特征与分类、结壳界线成因模型和结壳找矿标志等矿床学研究，深入理解和认识富钴结壳的生长机制，建立和完善富钴结壳找矿标志和资源评价方法，为富钴结壳研究在古海洋学中的应用提供科学依据。通过选取结壳类型、结构构造和厚度分布等主要特征参数，开展了不同类型海山富钴结壳类型、“界线”特征和成因模型对比研究，结果表明：（1）富钴结壳存在3种类型：板状结壳、砾状结壳和钴结核；（2）根据结壳类型和分布结壳的界线可以划分出：结壳与沉积物、板状结壳与海山结核、板状结壳与砾状结壳3种界线类型，其中结壳与沉积物界线可以进一步根据结壳类型划分出3种亚类：板状结壳与沉积物、海山结核与沉积物、砾状结壳与沉积物。（3）富钴结壳存在纵向生长、侧向生长、负生长和后期改造作用，其中尖顶海山富钴结壳分布水深较浅，厚度稳定，矿体连续性好，反映其成矿环境和矿体保存条件有利，是值得今后关注的找矿方向，平顶海山中不同海山的结壳成矿环境差异较大，部分海山结壳矿体受到后期破坏，这类海山应关注构造运动和火山活动等矿体的保存条件。（4）富钴结壳显微结构构造、矿物学和地球化学特征揭示了不同界线结壳微区元素组成变化，以及结壳形成的水动力环境和沉积环境及其演化过程。项目的特色与创新之处在于将富钴结壳宏观与微观特征相结合，精细描述结壳的生长过程，以及矿物发生史与物理化学条件制约研究相结合探讨结壳生长动力学机制。