【摘要】： 富鈷結(jié)殼生長緩慢，每百萬年僅生長幾毫米，是古海洋學(xué)和全球變化研究的理想“化石”。本研究用多種測量手段和年代學(xué)方法進(jìn)行了太平洋富鈷結(jié)殼元素、同位素地球化學(xué)行為及生長年代學(xué)的綜合研究，獲得以下成果： (1)用質(zhì)子激發(fā)X熒光分析(PIXE)測得結(jié)殼CAD15和MHD59中21種常微量元素的含量，，并詳細(xì)研究了結(jié)殼中各元素的深度分布特征及各元素間的相關(guān)關(guān)系。 (2)用α能譜分析了14塊結(jié)殼中U、Th同位素及~(231)Pa比活度，根據(jù)其深度分布特征，得到太平洋富鈷結(jié)殼的平均生長速率分別為3.14 mm／Ma(~(230)Th_(ex)法)、3.32mm／Ma(~(230)Th_(ex)／~(232)Th法)、6.30 mm／Ma(~(231)pa_(ex)法)和1.71 mm／Ma(~(234)U_(ex)法)。 (3)用加速器質(zhì)譜(AMS)測得結(jié)殼CAD15和MHD59中的~(10)Be／~9Be比值和~(10)Be含量，證實二者均隨深度的增加而指數(shù)衰減，由此獲得兩結(jié)殼的生長速率分別為2.19和2.55 mm／Ma，未磷酸鹽化層段的生成年代分別為26.94 Ma B．P．和19.22 Ma B．P．。 (4)應(yīng)用Co年代學(xué)模式與Fe、Mn含量的結(jié)核生長速率經(jīng)驗公式估算了結(jié)殼CAD15和MHD59的生長速率與生成年代，根據(jù)兩結(jié)殼的Co含量及~(10)Be法所得生長速率，提出修正后的新的Co年代學(xué)模式。 (5) U系4種測年法所得結(jié)果均證實了西太平洋結(jié)殼的生長速率高于中太平洋。太平洋富鈷結(jié)殼生長速率的水平分布呈現(xiàn)南部高于北部、西部高于東部。結(jié)殼生長速率與水深之間呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系。 (6)本研究用U系4種測年法、~(10)Be法、Co年代學(xué)及Fe-Mn經(jīng)驗公式共7種方法進(jìn)行了太平洋富鈷結(jié)殼生長速率的比較研究。結(jié)果表明，由于U同位素在結(jié)殼中的嚴(yán)重擴(kuò)散，~(234)U_(ex)法最不可靠；~(231)Pa_(ex)法則由于~(231)Pa在結(jié)殼中的比活度低及其獨特的化學(xué)性質(zhì)，造成分離與測定的困難，使該法應(yīng)用受到限制；鑒于~(230)Th在海洋水柱中有恒定的產(chǎn)生速率，加之強顆粒活性特征，使~(230)Th_(ex)法和~(230)Th_(ex)／~(232)Th法成為4種U系測年法中相對可靠、同時也獲得廣泛應(yīng)用的方法。~(10)Be法同樣是一種可靠的結(jié)殼測年法，它適合于10 Ma以內(nèi)的結(jié)殼定年，而基于~(230)Th_(ex)的兩種測年法適合于53萬年以內(nèi)的結(jié)殼定年研究。 多種測年法綜合比較研究表明，這些方法各有其適用性和局限性，應(yīng)根據(jù)具體情況加以選擇；同時，盡可能將各種測年法綜合使用，以獲得更準(zhǔn)確的測年結(jié)果。
【圖文】：

的錳相和鐵相，少量分配在火山成因的碎屑相、生物成因的磷酸鹽相及熱液成因的不定相。Co、Ni、Mn等主要賦存于錳相，F(xiàn)e等主要賦存于錳相及鐵相，si、Al等主要賦存于碎屑相。因而，產(chǎn)生這樣一個成因模式(見圖1.1):大洋中，由于水體上部生物的大量死亡，在其下沉中因遺骸分解消耗大量氧而形成最低含氧帶。大洋里循環(huán)的錳在該帶被還原成Mn2+，并在該帶下方被氧化形成絮凝狀含水錳氧化物。生物遺骸分解的鐵在最低含氧帶之下也形成了非晶體的氧化物凝膠，加上有鋁鐵硅酸鹽分解形成的硅膠。帶有表面電荷的含水錳氧化物凝膠主要吸附海水中的鉆、鎳、銅、鐵、鉑等水合離子，而且，這種氧化物一沉淀、氧化物一海水界面上的反應(yīng)就變成為自動能媒，Mn(W)的強電場及金屬離子的被氧化會促進(jìn)金屬元素的富集。隨著深度加深，方解石溶解速率增大，釋放的鐵形成鐵氫氧化物的速率也隨之加快，會影響鉆、鎳、鉑等元素的富集。鐵的氫氧化物凝膠主要吸附海水中的被、釩、鋁、稀土元素

CAD15具有典型的三層構(gòu)造，由L部較致密層(厚一 2.5cm)、中層疏松層(一 1.5cm)、下層致密層(亮煤層，厚一 7cm)組成。該結(jié)殼無附著基巖，但底部具有多孔狀構(gòu)造，并夾雜有火山玻璃等物質(zhì)(圖2.2)。圖2.2富鉆結(jié)殼CAD15外觀圖圖2.3富鉆結(jié)殼CBD12一2外觀圖CBDIZ一2具有雙層宏觀構(gòu)造，上部致密層厚一 1.8cm，下層亮煤層厚一 5.5cm，但夾雜大量的土黃色物質(zhì)。該結(jié)殼表層具有細(xì)晶狀突起，但未見基巖，也未見核心。我們獲得的該結(jié)殼并不完整，其實際厚度應(yīng)大于7cm(圖2.3)。CAD28為板狀結(jié)殼，厚度為2.5一 4.5cm。宏觀構(gòu)造上明顯區(qū)分為上部致密層 (I.5cm)和下部疏松層(一 2.5cm)。結(jié)殼表面有細(xì)晶狀突起，表面呈灰色。一卜部疏松層夾雜土黃色物質(zhì)。(圖 2.4)。下部附著基巖。刮樣過程發(fā)現(xiàn)
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：P744

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2647819