西太平洋海山富鈷結殼中富錳礦物的組分及結構研究
發(fā)布時間：2021-11-28 04:08
西太平洋海山區(qū)是全球富鈷結殼最富集的區(qū)域之一。本次研究選取西太平洋麥哲倫海山區(qū)的具有多層結構的富鈷結殼,對富鈷結殼中主要錳礦物的富集帶—較致密層（亮煤狀）取樣,運用顯微鏡觀察、XRD衍射、紅外光譜、差熱—熱重及電子探針分析技術對錳礦物樣品的顯微構造特點、晶體結構特點和化學成分特點進行研究,并通過錳礦物的這些特點對其化學式和命名進行了探討;同時探討了研究區(qū)富鈷結殼形成的古海洋環(huán)境。取得如下認識:1.富鈷結殼的主要錳礦物的成分是含水的MnO2,含有大量其它元素（Fe、Ca、Na、Mg等）,分子式可寫作MnO2·XH2O（含F(xiàn)e、Ca、Na、Mg等元素）。由于它與水羥錳礦Mn（OH）4完全不同,結構及熱穩(wěn)定性與δ-MnO2相近;同時它與鐵的氫氧化物密切共生,引起錳礦物的特征衍射峰值偏大,XRD的特征衍射峰值為0.240.245nm,0.140.143nm;建議將其命名為海相δ-MnO2。2.海相δ-MnO2具有層狀結構,可能還存在一定的孔道...
【文章來源】：中國地質大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
調(diào)查區(qū)區(qū)域構造簡圖（轉引自田川2006碩士論文）
圖 3-1 富鈷結殼 MID06-8文所選結殼 MID06-8 為具典型多層構造的富鈷結殼樣品，取自西太平洋麥深 1626m，整個樣品為結核狀結殼，直徑 7.5cm，厚 4cm。上部表面粗糙紋，顏色黑褐色；底部不規(guī)則瘤狀機構，粒徑 1.5~1cm，條痕為深黑色。心為一長條形巖石碎屑，圍繞核心由內(nèi)向外依次為 4 層：Ⅰ致密層，亮黑，硬度較大，組成純凈，沉積物雜質少；Ⅱ疏松層，呈灰黑－黃褐色，裂硬度小，含大量土黃色和褐黃色的沉積物雜質；Ⅲ較致密層，亮黑色，質地浪形環(huán)帶，硬度較大，組成較純凈，雜質較少；Ⅳ疏松層，由于結殼的底狀機構，最外部殼層Ⅳ不完全對稱，結殼底部的第Ⅳ含有大量土黃色和褐雜質。樣品的 4 個殼層中，較致密層厚度最大，致密層最薄，兩層的組成物顆粒呈亮煤狀。（見圖 3-2）
圖 3-2 錳礦物樣品的取樣位置（MID06-8 的縱切面）本文錳礦物樣品取自富鈷結殼的較致密層（亮煤狀），具有同心環(huán)帶沉淀麗（鐵錳結核中錳礦物的相變研究）在研究結核時發(fā)現(xiàn)：不論是裸露型、埋藏藏型，均具有波浪形環(huán)帶、同心環(huán)帶和不規(guī)則環(huán)帶等初始沉淀結構，其主要礦原生含鐵水羥錳礦，原生含鐵水羥錳礦含 Fe2O3為(11% ~24%)。3.2 富錳礦物的紅外光譜及熱分析特征根據(jù)鏡下觀察和電子探針分析結果，選結晶較好的 0.2mm 大小的樣品，射儀進行分析，X 射線衍射圖表明：樣品仍為集合體。結合前期研究，初步分錳的含水氧化物集合體。與羥錳礦、鋇鎂錳礦、鈉水錳礦的衍射圖對比時，表者均有一定的相似性，而與水羥錳礦[Mn(OH)4]（卡號是 15－0604）衍射圖存異。因為羥錳礦的化學式為 Mn(OH)2，而鋇鎂錳礦的化學式為（Ca,Na,K,M
【參考文獻】：
期刊論文
[1]水熱法合成δ-MnO2及其對重金屬Pb2+的吸附作用[J]. 朱麗珺,張金池,宰德欣,柴家覺,王忺. 安全與環(huán)境學報. 2007(04)
[2]初論發(fā)現(xiàn)于西太平洋富鈷結殼的羥錳礦[J]. 趙磊,田川,楊華,王麗娟,方念喬. 現(xiàn)代地質. 2007(02)
[3]二氧化錳晶型轉變研究[J]. 郭學益,劉海涵,李棟,田慶華,徐剛. 礦冶工程. 2007(01)
[4]大洋多金屬結核中幾種常見錳礦相的特征及其相關性[J]. 錢江初,初鳳友,馮旭文. 礦物學報. 2006(02)
[5]大洋富鈷結殼成因機制的探討——水成因證據(jù)[J]. 欒錫武. 海洋學研究. 2006(02)
[6]廣西下雷錳礦床中錳鉀礦的礦物學特征[J]. 趙東軍,魯安懷,王麗娟,鄭喜坤,劉瑞,郭延軍. 北京大學學報(自然科學版). 2005(06)
[7]δ-MnO2的制備與性能[J]. 張啟衛(wèi),鐘建生,黃行康,黃河寧,楊勇. 應用化學. 2005(08)
[8]堿性介質中水鈉錳礦的生成途徑[J]. 馮雄漢,譚文峰,劉凡,黃巧云,劉祥文. 中國科學（D輯:地球科學）. 2005(04)
[9]富鈷結殼中的磷酸鹽巖及其古環(huán)境指示意義[J]. 武光海,周懷陽,凌洪飛,張文蘭. 礦物學報. 2005(01)
[10]二氧化錳及相關錳氧化物的晶體結構、制備及放電性能（2）[J]. 夏熙. 電池. 2005(01)
博士論文
[1]磷酸鹽化對中太平洋海山富鈷結殼物質組分的影響[D]. 王吉中.中國地質大學（北京） 2005
碩士論文
[1]西太平洋海山富鈷結殼特點及物質來源研究[D]. 田川.中國地質大學（北京） 2006
本文編號：3523673
【文章來源】：中國地質大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
調(diào)查區(qū)區(qū)域構造簡圖（轉引自田川2006碩士論文）
圖 3-1 富鈷結殼 MID06-8文所選結殼 MID06-8 為具典型多層構造的富鈷結殼樣品，取自西太平洋麥深 1626m，整個樣品為結核狀結殼，直徑 7.5cm，厚 4cm。上部表面粗糙紋，顏色黑褐色；底部不規(guī)則瘤狀機構，粒徑 1.5~1cm，條痕為深黑色。心為一長條形巖石碎屑，圍繞核心由內(nèi)向外依次為 4 層：Ⅰ致密層，亮黑，硬度較大，組成純凈，沉積物雜質少；Ⅱ疏松層，呈灰黑－黃褐色，裂硬度小，含大量土黃色和褐黃色的沉積物雜質；Ⅲ較致密層，亮黑色，質地浪形環(huán)帶，硬度較大，組成較純凈，雜質較少；Ⅳ疏松層，由于結殼的底狀機構，最外部殼層Ⅳ不完全對稱，結殼底部的第Ⅳ含有大量土黃色和褐雜質。樣品的 4 個殼層中，較致密層厚度最大，致密層最薄，兩層的組成物顆粒呈亮煤狀。（見圖 3-2）
圖 3-2 錳礦物樣品的取樣位置（MID06-8 的縱切面）本文錳礦物樣品取自富鈷結殼的較致密層（亮煤狀），具有同心環(huán)帶沉淀麗（鐵錳結核中錳礦物的相變研究）在研究結核時發(fā)現(xiàn)：不論是裸露型、埋藏藏型，均具有波浪形環(huán)帶、同心環(huán)帶和不規(guī)則環(huán)帶等初始沉淀結構，其主要礦原生含鐵水羥錳礦，原生含鐵水羥錳礦含 Fe2O3為(11% ~24%)。3.2 富錳礦物的紅外光譜及熱分析特征根據(jù)鏡下觀察和電子探針分析結果，選結晶較好的 0.2mm 大小的樣品，射儀進行分析，X 射線衍射圖表明：樣品仍為集合體。結合前期研究，初步分錳的含水氧化物集合體。與羥錳礦、鋇鎂錳礦、鈉水錳礦的衍射圖對比時，表者均有一定的相似性，而與水羥錳礦[Mn(OH)4]（卡號是 15－0604）衍射圖存異。因為羥錳礦的化學式為 Mn(OH)2，而鋇鎂錳礦的化學式為（Ca,Na,K,M
【參考文獻】：
期刊論文
[1]水熱法合成δ-MnO2及其對重金屬Pb2+的吸附作用[J]. 朱麗珺,張金池,宰德欣,柴家覺,王忺. 安全與環(huán)境學報. 2007(04)
[2]初論發(fā)現(xiàn)于西太平洋富鈷結殼的羥錳礦[J]. 趙磊,田川,楊華,王麗娟,方念喬. 現(xiàn)代地質. 2007(02)
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[4]大洋多金屬結核中幾種常見錳礦相的特征及其相關性[J]. 錢江初,初鳳友,馮旭文. 礦物學報. 2006(02)
[5]大洋富鈷結殼成因機制的探討——水成因證據(jù)[J]. 欒錫武. 海洋學研究. 2006(02)
[6]廣西下雷錳礦床中錳鉀礦的礦物學特征[J]. 趙東軍,魯安懷,王麗娟,鄭喜坤,劉瑞,郭延軍. 北京大學學報(自然科學版). 2005(06)
[7]δ-MnO2的制備與性能[J]. 張啟衛(wèi),鐘建生,黃行康,黃河寧,楊勇. 應用化學. 2005(08)
[8]堿性介質中水鈉錳礦的生成途徑[J]. 馮雄漢,譚文峰,劉凡,黃巧云,劉祥文. 中國科學（D輯:地球科學）. 2005(04)
[9]富鈷結殼中的磷酸鹽巖及其古環(huán)境指示意義[J]. 武光海,周懷陽,凌洪飛,張文蘭. 礦物學報. 2005(01)
[10]二氧化錳及相關錳氧化物的晶體結構、制備及放電性能（2）[J]. 夏熙. 電池. 2005(01)
博士論文
[1]磷酸鹽化對中太平洋海山富鈷結殼物質組分的影響[D]. 王吉中.中國地質大學（北京） 2005
碩士論文
[1]西太平洋海山富鈷結殼特點及物質來源研究[D]. 田川.中國地質大學（北京） 2006
本文編號：3523673
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