Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Chemical and morphological characterization of polymetallic (Mn-Fe) nodules from the Clarion-Clipperton Zone in the Pacific Ocean

Kozłowska-Roman Agata, Mikulski Stanisław

Geological Quarterly

|

2021

|

Vol. 65, No. 4

art. no. 57

EN

Geochemical studies (WD-XRF, ICP-MS, and GF-AAS) have shown that polymetallic nodules from the eastern Clarion-Clipperton Zone (CCZ) in the Pacific Ocean are enriched in several metals such as Cu (mean 1.16%), Ni (1.15%), Co (0.15%), and Zn (0.14%), as well as remarkable contents of Mo (0.059%), V (0.04%), Ce (0.019%), Nd (0.011%), Li (0.015), and Pt (43 ppb). The average content of REE, together with Y and Sc, is 620 ppm. In nodules from the CCZ metal concentrations are often much higher than those reported in nodules from other ocean basins in the world. The bulk-nodule mean value of the Mn/Fe ratio is 5.3, which is characteristic for a mixed (hydrogenetic and diagenetic) origin of the nodules. Microprobe investigation revealed two different chemical compositions of the layers, and ascertained their general metal content. The nodules analyzed are composed mainly of concentric-collomorphic laminae of Mn and Fe (oxy)hydroxides which crystallized around mineral nuclei (e.g., quartz, clay minerals), bioclasts or rock fragments. They are from 3.3 to 7.6 cm in diameter. The chemical and physical properties of the laminae allowed distinction of two genetic types: hydrogenetic and diagenetic. Those formed as a result of hydrogenesis had increased values of Co, Si, Cl and S, while formed diagenetically showed increased levels of Cu, Ni, Mg, Zn and K. These lamina types are characterized by different growth structures, reflectivity, density and Mn/Fe ratios. The ratio of the diagenetic layers to hydrogenetic layers (192/53) in representative polymetallic nodules shows that the nodules of this study are of mixed hydrogenetic-diagenetic type. A mixed genesis was also shown by discriminant diagrams, with these CCZ samples being located at the transition between typical hydrogenetic and diagenetic fields.

2

Statystyczna analiza porównawcza składu chemicznego genotypów pacyficznych konkrecji polimetalicznych (na przykładzie fragmentu obszaru IOM)

Wójtowicz J., Mucha J., Wasilewska-Błaszczyk M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2017

|

R. 58, nr 2

50--55

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań statystycznych nad zawartością metali (Mn, Ni, Cu, Co) w 4 wydzielonych typach genetycznych konkrecji polimetalicznych (genotypy: H, HD, D, D1) na Pacyfiku w obszarze administrowanym przez Wspólną Organizację Interoceanmetal (IOM). Podstawowy opis statystyczny wykazał bliskie normalnemu rozkłady empiryczne badanych parametrów oraz bardzo niskie, nieprzekraczające 20% współczynniki zmienności. W oparciu o wykresy „ramka-wąsy” stwierdzono brak wartości anomalnych i jedynie nieliczne wartości odstające w zbiorach danych podstawowych przyporządkowanych genotypom. Wyłączając zawartość Co, przy zastosowaniu testu Games-Howell’a wykazano istotne zróżnicowanie średnich zawartości metali między badanymi typami genetycznymi. Wskazuje to na celowość szacowania zasobów metali oddzielnie dla poszczególnych genotypów co może skutkować zwiększeniem dokładności oszacowań ich całkowitych zasobów. Wyniki analizy korelacji potwierdziły istnienie bardzo silnej liniowej zależności pomiędzy zasobnością konkrecji a zasobnością metali w genotypach wcześniej badanej jedynie dla połączonych zbiorów danych, bez wydzielania genotypów.

EN

This paper presents statistical analysis of Mn, Ni, Cu and Co content in four genetic types of polymetallic nodules (genotypes H, HD, D and D1). The analyzed nodules occur in the area administered by the Interoceanmetal Joint Organization in the Eastern Pacific Ocean. The basic statistical description showed close to normal empirical distributions of analyzed parameters, very low coefficients of variation (not exceeding 20%) and lack of the anomaly values in the data sets within genotypes. Games- -Howell multiple range test confirmed statistically significant differences in mean metal contents between analyzed genotypes, except for Co. The results indicate that estimation of metal resources separately for individual genetic domain is preferred over traditional, global estimation (without separation of the domains). The results of the correlation analysis confirmed a very strong linear relationship between the abundance of nodules and the total abundance of a metal.

3

Dzieło Alfreda Wegenera a teoria ekspansji Ziemi

Cwojdziński S.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 11

1292--1301

EN

Wegener‘s Pangea comprised all the continents during Permian times, surrounded by the Panthalassa all-ocean, much wider than the recent Pacific. The process of widening of new oceans (Atlantic, Arctic and Indian) during the Pangea breakup should be simultaneous with the shrinking of the pra-Pacific. However, there is much evidence that there are close biogeographic links between continents surrounding the Pacific, and the perimeter of the ocean becomes larger. If the Pacific expands like the other oceans, the Earth expansion is inevitable. The plate-tectonic fundamentals of supercontinent reconstructions refer to the hypothesis of the cyclic evolution of continental plates and to the assumption that plate collisions result in amalgamation of successive supercontinents followed by their break-up. As the result, the term “supercontinental cycle” was introduced. Thus, the Pangea history becomes a sequence of different consecutive Pangeas. Two periods of Precambrian supercontinent amalgamation were distinguished based on the supercontinent cyclicity hypothesis, leading to the formation of Meso-Neoproterozoic Rodinia and the Early Proterozoic Pre-Rodinia supercontinent. Pre-Rodinia, Rodinia and Pangea were strikingly similar to one another. To explain this phenomenon, a process of self-organization of tectonic plates is invoked. On an expanding Earth, there was only one supercontinent – Pangea – composed of continental lithosphere surrounding the planet smaller than the present Earth. The break-up process of the supercontinent occurred only once during Earth‘s history. Earth expansion offers a reasonable solution to the main plate-tectonic paradox that the continents could have been repeatedly separated and returned to the same unique configuration.

4

Osady eupelagiczne jako potencjalne źródło pozyskiwania pierwiastków ziem rzadkich

Zawadzki D., Maciąg Ł., Kotliński R. A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2015

|

nr 465

131--141

PL

W artykule przedstawiono rezultaty badań nad przydatnością wybranych osadów eupelagicznych (mułów ilastych krzemionkowych) i hydrogenicznych (konkrecji polimetalicznych, naskorupień kobaltonośnych) do pozyskiwania pierwiastków ziem rzadkich (REE). Wykorzystano wyniki analiz geochemicznych 137 próbek mułów ilastych krzemionkowych, pochodzących z poligonu IOM H11 (Interoceanmetal Joint Organization), znajdującego się we wschodniej części Strefy Rozłamowej Clarion-Clipperton (CCFZ) na Pacyfiku. Otrzymane wyniki porównano z dostępnymi danymi literaturowymi odnoszącymi się do zawartości REE w tlenkowych skupieniach żelazowo-manganowych oraz w osadach eupelagicznych z innych perspektywicznych obszarów oceanicznych. Przeprowadzone analizy geochemiczne wykazały, że suma koncentracji pierwiastków ziem rzadkich i itru (ΣREY) w osadach badanego poligonu wynosi od 199,99 do 616,56 ppm, przy średniej 288,81 ppm. Badania porównawcze średnich zawartości REE w konkrecjach polimetalicznych i naskorupieniach kobaltonośnych wskazują, że największe ilości REY zawierają naskorupienia kobaltonośne Oceanu Indyjskiego (ΣREY = 2541 ppm) oraz północnego Pacyfiku (ΣREY = 2487 ppm). Konkrecje polimetaliczne odznaczają się umiarkowanymi zawartościami pierwiastków ziem rzadkich, przy czym rozpoznane zależności zmian ich koncentracji są związane z typami genetycznymi konkrecji.

EN

The study deals with the potential and suitability of selected eupelagic sediments (siliceous-clayey silts) and hydrogenic marine ferromanganese oxides (polymetallic nodules and cobalt-rich manganese crust) as a possible resource of rare earth elements (REE). A total of 137 surface sediment samples from the Interoceanmetal Joint Organization (IOM) H11 Fe-Mn nodule deposit, eastern part of the Clarion-Clipperton nodule field (located the Clarion-Clipperton Fracture Zone – CCFZ; tropical Pacific), were collected using a box corer during a research cruise of the R/V Yuzhmorgeologiya. The chemical composition of samples was analysed after 4-acid digestion by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and compared with available literature data of REE concentration in marine ferromanganese oxides and eupelagic sediments from the prospective ocean areas.The geochemical analysis shows the total rare earth elements and yttrium (ΣREY) contents in the investigated samples range from 199.99 ppm to 616.56 ppm with an average of 288.81 ppm. Comparative study of average REY concentration in polymetallic nodules and cobalt-rich manganese crust from selected areas of the global ocean reveals the highest content of REY in cobalt-rich manganese crust of the Indian Ocean, Pacific Crust Zone (PCZ – the area of seamounts in the central and western equatorial Pacific, from the equator area to 20°N latitude) and Northern Pacific (non – PCZ). Polymetallic nodules are characterized by intermediate concentration of REY, and the variations of composition depend on genetic types of nodules.

5

Spherical, magnetic grains of extraterrestrial origin, isolated from Pacific sediments

Uścinowicz G.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2012

|

Vol. 41, No. 3

48-53

EN

The aim of this study was to determine the existence of cosmic spherules in oceanic sediments. Two cores recovered from the Clarion-Clipperton fault zone (northeastern Pacific Basin) contain magnetic spherules of extraterrestrial origin. Their chemical compositions and morphological features show the degree of heterogeneity of cosmic material reaching the earth’s surface. The diverse origins of spherules from the Pacific Ocean explains their diverse composition and does not allow for the classification of the material into a single group. In addition, the time interval over which sediments accumulated extends for an estimated period of approximately 200 000 years to the present.

6

Metodyka szacowania parametrów zasobowych złóż konkrecji polimetalicznych w obszarze Interoceanmetal na Pacyfiku

Mucha J., Kotliński R., Wasilewska-Błaszczyk M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2011

|

nr 81

137-145

PL

Scharakteryzowano czynniki wpływające na wybór optymalnej metody szacowania zasobności konkrecji występujących na dnie Pacyfiku w obszarze Interoceanmetal i zawartych w nich metali, a w szczególności sposób rozpoznania złoża i strukturę zmienności zasobności konkrecji. Opisano zasady: geostatystycznej analizy zmienności, procedury krigingu zwyczajnego, weryfikacji poprawności modeli geostatystycznych oraz korygowania niekorzystnego efektu wygładzania rezultatów krigingu zwyczajnego metodą Yamamoto. Przedstawiono rezultaty zastosowań metody geostatystycznej w warunkach obszaru złożowego IOM na Pacyfiku. Wskazano na stosunkowo małą dokładność oszacowań zasobności konkrecji w polach rudnych z medianą teoretycznych błędów standardowych krigingu rzędu 30%. Wynika ona z rzadkiej sieci opróbowań oraz stosunkowo dużej zmienności zasobności konkrecji ze współczynnikiem zmienności rzędu 60%. Dla wiarygodnej oceny oszacowania zasobów konkrecji konieczne jest zbadanie dokładności szacowania powierzchni pól rudnych.

EN

The factors affecting the choice of the optimal method of nodule abundance and valuable metal contents estimation on the Pacific bottom in the Interoceanmetal (IOM) area have been described, focusing particularly on the sampling density and the structure variability of nodule accumulations. The principles of geostatistical analysis of variability, geostatistical modelling of deposit parameters, cross-validation procedure and correcting of smoothing effect have been shortly outlined. The results of application of the ordinary kriging with Yamamoto correction for the deposit parameters estimation have been presented. It has been stated that accuracy of mean nodule accumulation in the ore fields is low with median of standard kriging errors equal to ca. 30%. Such a low accuracy is an effect of widely spaced sampling sites and relatively high variability of nodule accumulation with variation coefficient about 60%. The necessity of accuracy analysis of ore fields surfaces evaluation for the reliable nodule resources estimation has been emphasized.

7

Dokładność szacowania zasobów pacyficznych konkrecji polimetalicznych w obszarze IOM

Kotliński R., Mucha J., Wasilewska-Błaszczyk M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2011

|

R. 52, nr 1-2

31-36

PL

Porównano wyniki dwóch etapów opróbowania fragmentu złoża konkrecji polimetalicznych na Pacyfiku w obszarze działalności gospodarczej Interoceanmetalu (IOM). Na ich podstawie stwierdzono satysfakcjonującą zgodność oszacowań zasobów konkrecji oraz opisów cech zmienności parametrów złożowych, a w szczególności geostatystycznych modeli struktury zróżnicowania konkrecjonośności, regresyjnych modeli liniowej zależności zasobności konkrecji i zasobności czterech najcenniejszych metali (Mn, Ni, Cu i Co). Stosując geostatystyczną procedurę krigingu zwyczajnego wyznaczono wielkości teoretycznych standardowych błędów oszacowań zasobów konkrecji i metali w wydzielonych kilkudziesięciu polach rudnych. Mediany tych błędów z przedziału 25 — 30% świadczą generalnie o małej dokładności oszacowań zasobów na obecnym etapie rozpoznania złoża w pojedynczych polach rudnych. Zadowalającej dokładności oszacowań zasobów konkrecji i metali, z błędem rzędu 5%, można oczekiwać dopiero w skali całego rozpatrywanego fragmentu złoża.

EN

The results of two phases of sampling in a part of polymetallic nodules deposits in the Pacific have been compared. The assessments of nodules resources for data of both sampling are very close. The second sampling fully confirmed the main features of nodules accumulation variability in the whole deposit and especially: a predominant contribution of the random component the total variability, small range of autocorrelation (10 km) , week anisotropy of variability in the great scale of observation (over 50 km), extremely irregular and complex shape of the deposits. The estimation accuracy of the nodule resources evaluated geostatistically with the method of ordinary kriging and expressed as the kriging standard error is low (with median 27%) for Individual ore field and satisfying for whole studied part of the deposit (5%).

8

Zasoby konkrecji - procedury i wymagania dla ich szacowania na przykładzie obszaru IOM w polu Clarion- Clipperton

Mucha J., Kotliński R., Wasilewska-Błaszczyk M.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 4/1

291-302

PL

IOM (Interoceanmetal Joint Organization) jest od 2001 r. kontraktorem Międzynarodowej Organizacji Dna Morskiego (ISA) i ma wyłączne prawo do rozpoznania złoża konkrecji polimetalicznych w obszarze o powierzchni 75 000 km2, zlokalizowanym we wschodniej części strefy rozłamowej Clarion-Clipperton, na Pacyfiku. Scharakteryzowano główne czynniki wpływające na dokładność szacowania zasobów konkrecji, a w szczególności specyficzne cechy budowy złoża, strukturę zmienności zasobności konkrecji i zawartych w nich metali oraz sposób rozpoznania złoża w obszarze IOM. Przedstawiono wyniki geostatystycznej analizy zmienności zasobności konkrecji oraz wyniki oceny dokładności oszacowań zasobów konkrecji z zastosowaniem krigingu zwyczajnego. Współczynnik zmienności zasobności konkrecji rzędu 60-70% dowodzi generalnie dużej zmienności tego parametru w skali całego obszaru, a w strukturze jego zróżnicowania ujawnia się silnie zaznaczony składnik losowy zmienności i stosunkowo mały zasięg autokorelacji. W dużej skali obserwacji (powyżej 50 km) obserwuje się słabo zaznaczoną anizotropię zmienności parametru z kierunkiem minimalnej zmienności zbliżonym do N-S i zgodnym z wydłużeniem izolowanych produktywnych stref konkrecjonośnych. Stwierdzono duże zróżnicowanie dokładności oszacowań w zależności od wielkości parcel obliczeniowych z błędami krigingu (dla poziomu prawdopodobieństwa 0,95) od 70% dla parcel elementarnych o rozmiarach 0,5 X 0,5 km do 10% dla pól obliczeniowych o powierzchni rzędu 4 000 km2. Skomentowano zadowalającą zgodność oszacowań we fragmencie obszaru IOM dokonanych na podstawie danych dwóch faz opróbowań. Zwrócono uwagę na konieczność szerokiego uwzględniania wyników foto- i TV-profilowania oraz profilowania akustycznego (pionowego - echosondaż i poziomego - side scan sonar) w szacowaniu zasobów konkrecji, a w szczególności określeniu formy, rozmiarów i konturów izolowanych konkrecjonośnych stref produktywnych.

EN

International Joint Organization (IOM) is the contractor of International Seabed Authority since 2001 and has the exclusive rights for exploration of polymetallic nodules within a 75000 km square area situated in the Clarion- Clipperton fracture zone in the Pacific. The main factors affecting estimation accuracy of the nodules resources in the IOM area have been described and particularly: distinctive feature of deposit, structure of nodules variability and strategy of deposit exploration. The results of the geostatistical analysis of nodule accumulation variability and the nodule resources estimation using of the ordinary kriging procedure have been presented. The variability of the nodule accumulation is high with the coefficient of variation about 60-70% and reveals a strong contribution of the random component and small range of autocorrelation. In the great scale observation (> 50 km) the week anisotropic style of nodule accumulation variability has been observed with the N-S direction of minimal variability, compatible with the elongations of the ore fields. The accuracy of the nodule resources estimation is very differentiated in dependence on the dimensions of the calculation blocks with the median of the kriging errors (for the 95% confidence level) from 70% (for blocks 0.5 X 0.5 km) to 10% for the large blocks (4000 km2) The results of two phases of sampling in a part of the IOM area have been compared. The assessments of nodules resources for data of both sampling are very close. The need of the accuracy analysis of the nodule fields surface assessment for more reliable nodule resources estimation has been emphasized. Increasing resource estimation accuracy can be achieved by the implementation of the results of the multi-beam echo sounding and seafloor photographic surveys.

9

The challenge of reconstructing the Phanerozoic sea level and the Pacific Basin tectonics

Ruban Dmitry A., Conrad Clinton P., Loon A. J. (Tom)

Geologos

|

2010

|

Vol. 16, No. 4

235--243

EN

The relationships between the interior dynamics of our planet and global sea level can be unravelled when plate-tectonic reconstructions are available for the entire Earth. A review of global tectonics reveals significant deficiencies in our understanding of the geodynamic evolution of the Pacific (Panthalassa or Proto-Pacific) during the Cambrian-Jurassic time-span. This particular, but major, shortcoming presents a true challenge for modern geoscientists, who are encouraged to produce a detailed plate-tectonic reconstruction of the Pacific for the pre-Cretaceous in order to advance our understanding of Phanerozoic sea-level change. A set of approaches, including geological/geophysical modelling, investigation of accretionary prisms, palaeobiogeographical studies, and careful examination of eustatic sea-level changes, are proposed that will help geoscientists tackle the challenge of understanding how Pacific geodynamics affected global sea level during the Phanerozoic.

10

Upper Albian to Lower Cenomanian biostratigraphy in the Oyubari area, Hokkaido, Japan : toward a Cretaceous biochronology for the North Pacific

Kawabe F.

Acta Geologica Polonica

|

2003

|

Vol. 53, nr 2

81-91

EN

An integrated planktonic foraminifer and ammonoid biostratigraphy for the Oyubari area, Japan, provides new insights into the late Albian to early Cenomanian biochronology of the North Pacific province. The following foraminifers extend Tethyan zonation to the Oyubari area: Biticinella breggiensis (lower Upper Albian), Rotalipora subticinensis - Rotalipora ticinensis (middle Upper Albian), Rotalipora appenninica (upper Upper Albian), and Rotalipora globotruncanoides (Lower Cenomanian) zones. Co-occuring age-indicative ammonoids such as Mortoniceras rostratum, Mariella bergeri, and Mantelliceras saxbii, are in accord with these foraminifer ages. The base of the Cenomanian stage in Hokkaido is recognized as the first occurrence of Rotalipora globotruncanoides, which is close to the horizon of the occurrence of Mantelliceras. The first occurrence of Desmoceras (Pseudohligella) japonicum, regarded as a Cenomanian marker species in the North Pacific province, is of latest Albian age in the global biochronological scale.