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西太平洋海山区是全球富钴结壳最富集的区域之一。本次研究选取西太平洋麦哲伦海山区的具有多层结构的富钴结壳,对富钴结壳中主要锰矿物的富集带—较致密层(亮煤状)取样,运用显微镜观察、XRD衍射、红外光谱、差热—热重及电子探针分析技术对锰矿物样品的显微构造特点、晶体结构特点和化学成分特点进行研究,并通过锰矿物的这些特点对其化学式和命名进行了探讨;同时探讨了研究区富钴结壳形成的古海洋环境。取得如下认识:1.富钴结壳的主要锰矿物的成分是含水的MnO2,含有大量其它元素(Fe、Ca、Na、Mg等),分子式可写作MnO2·XH2O(含Fe、Ca、Na、Mg等元素)。由于它与水羟锰矿Mn(OH)4完全不同,结构及热稳定性与δ-MnO2相近;同时它与铁的氢氧化物密切共生,引起锰矿物的特征衍射峰值偏大,XRD的特征衍射峰值为0.240.245nm,0.140.143nm;建议将其命名为海相δ-MnO2。2.海相δ-MnO2具有层状结构,可能还存在一定的孔道结构;加热至400℃时,其晶体结构基本不变,具有很好的结构稳定性。海相δ-MnO2在550℃左右开始相变为Mn2O3(γ-Mn2O3),在804℃左右开始相变为Mn3O4。其中,804℃左右的这一相变温度比前人报道的该反应要在950℃下完成低了146℃,结壳中δ-MnO2的结构热稳定性特点可能与其所含的金属阳离子有关。3.研究区富钴结壳的锰矿物为δ-MnO2,前人研究表明:在最主要的三种深海锰矿物钡镁锰矿、钠水锰矿和δ-MnO2中,δ-MnO2是氧化最彻底的矿物,三者的O/Mn值依次为1.741.87,1.872.00,1.99。这表明研究区富钴结壳形成过程经历了强氧化环境,此与研究区富钴结壳稀土元素的富集特点相符。4.结壳中锰矿物的鉴定应运用多种手段,并且根据锰矿物的特点,确定锰矿物的XRD特征衍射峰值。由于结壳、结核的常见锰矿物的结构及稳定性与陆地对应锰矿物的不同,建议对结壳、结核中常见锰矿物的命名应采用新的体系-海相体系:海相1nm锰矿物、海相0.7nm锰矿物和海相δ-MnO2。