1523 / 2019-08-13 20:43:36

太平洋多金属结核铂族元素含量特征及其资源启示

多金属结核；铂族元素(PGE)；资源潜力

13、矿产与资源 > 专题1：关键金属矿产

多金属结核又称锰结核，主要分布于水深4000-6000m的大洋底部松软沉积物的表层，因其富集大量的有用金属元素，与富钴结壳、多金属硫化物及富稀土深海黏土被认为极具潜力的海底矿产资源。除了如Fe、Mn、Cu、Co等常规金属元素外，铂族元素（PGEs）在多金属结核中也同样富集。本次研究对大洋第40航次在西北太平洋所获得的23个多金属结核进行铂族元素分析测试。
研究发现，研究区多金属结核PGE含量变化范围为189×10-9~338×10-9，平均值为258×10-9。与陆地岩石矿物对比发现，多金属结核ΣPGE含量低于铜镍硫化物而略高于铬铁矿，同时又明显要高于陆地的基性及超基性岩的ΣPGE值。本次研究多金属结核球粒陨石标准化PGE配分模式均呈现明显的Pt正异常及从Os到Pt逐渐富集，从Pt到Pd逐渐亏损的特征，陆地岩石及矿物各自都有独特的PGE配分曲线且又明显区别于多金属结核，表明多金属结核和陆地岩石及矿物对PGE的富集有所区别。
Pt、Pd与其它PGE元素相关性表明，多金属结核中Pt除了与Pd未表现相关性以外，与其他四种元素均表现为明显的正相关性（而陆地岩石及矿物Pt与其她PGEs元素基本无相关性），且其Pt的变化范围较大，含量也较高，结合多金属结核Pt/ΣPGE比值，可以确定Pt是多金属结核铂族元素的“优势元素”，而并非是陆地岩石矿物中铂族元素的“优势元素”。尽管多金属结核中Pd相比于Pt而言明显亏损，并表现为明显的负异常，但相比与陆地岩石及矿物而言，多金属结核中的Pd并非“劣势元素”。
前人已经对太平洋甚至全球的多金属结核均做了丰度及覆盖率的计算，笔者结核已有太平洋多金属结核丰度及覆盖率值[1,2]，粗略计算得到太平洋多金属结核ΣPGE达8.9×104t，Pt含量达7.4×104t，具有一定的资源潜力。