王洋，方念乔*

( 1.中国地质大学 海洋学院，北京 100083)

1 引言

多金属结壳是一种在海底成层生长的水成成因矿产资源，其生长过程记录了构造尺度的古海洋环境演化史，同时古海洋环境的变迁也控制着其生长条件。一般而言，水动力变强、生物生产力升高、氧化性增强等环境因素有利于结壳的生长[1–4]，而磷酸盐化的发生、水动力变弱、生产力降低往往不利于结壳生长[4–6]，还有一些古海洋学要素，如气候变化、火山活动、沉积物覆盖、陆源风化物入海、地外事件等对结壳生长的影响尚无定论[2–3,6–8]。

在多雨的暖期，随着增强的陆源化学风化剥蚀作用，大量溶解磷酸盐物质进入海洋。在整体缺氧的大洋中，表层浮游生物碎屑在降落过程中保留了大量磷酸盐，其在海水中直接沉淀或者交代结壳中的碳酸盐。在冰期，水动力条件增强，在发育上升流的区域，中、底层水中的磷酸盐被输运至最低含氧带（OMZ）附近，并储存于其中参与结壳成矿作用[9]。Halbach等[10]和Koschinsky等[11]将OMZ的扩张期与结壳中磷酸盐化发生的时期联系起来，并指出其发生伴随着Co元素的亏损。

潘家华等[5]的研究提出磷酸盐对多金属结壳的影响主要存在于两种机制：（1）磷酸盐矿物在结壳生长过程中直接沉淀；（2）磷酸盐矿物在壳层生长之后交代碳酸盐矿物进入。通过估算老壳层碳酸盐被碳氟磷灰石（CFA）交代的程度，认为后者从根本上造成了结壳新、老壳层成分的差异。

CFA的出现是多金属结壳发生磷酸盐化的标志[12]，较为明显的磷酸盐化作用依靠肉眼就可以在结壳中观察得到，如具灰白色–黄褐色团块和细脉等特征[13–14]。……