The Indian Ocean Nodule Field

The Indian Ocean Nodule Field pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Mukhopadhyay, Ranadhir/ Ghosh, Anil K./ Iyer, Sridhar D.
出品人:
页数:306
译者:
出版时间:2008-1
价格:$ 276.85
装帧:
isbn号码:9780444529596
丛书系列:
图书标签:
  • 深海矿产
  • 多金属结核
  • 印度洋
  • 海洋资源
  • 地质学
  • 矿床学
  • 深海沉积物
  • 资源勘探
  • 海洋科学
  • 环境影响
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具体描述

The book includes a synthesis of research findings on the structure and evolution of the Central Indian Ocean Basin and its ferromanganese deposits, in particular, on the exploration campaign since 1980s. A comprehensive mixture of recent studies along with classical theories starting from the 1960s is the hallmark of the book. Recent concepts and hypotheses, and also critical appreciation of the state-of-the-art knowledge on nodule formation and resource management are incorporated. After limiting the geographical extension of the nodule field and describing its physiographic, geological, biological, physical and chemical characteristics in chapter 1, the various structural, tectonic and volcanic elements are described in chapters 2 and 3.The bottom sediment characteristics that floor the nodules and crusts are dealt with in chapter 4. The nodules and crusts are described in detail in chapter 5, and their process of formation in the light of variable source material, local and regional tectonic activities, and midplate secondary volcanisms are discussed. The mining, environment, metallurgy, legal and economic aspects of the nodule resources are discussed in chapter 6. This title fulfils the growing need to bring voluminous, but scattered information in the form of a book for easy dissemination to students and researchers. It is the first dedicated book on the Indian Ocean manganese nodule resources. It comprehensively discusses the dynamics of nodule formation in the Indian Ocean Nodule Field (IONF). It independently assesses the influence of tectonics and volcanism on the manganese nodule resource potential in local and regional scales.

《深海遗珍:现代海洋地质学与资源潜力》 导言:蓝色星球的深层宝藏 海洋,覆盖地球表面逾七成的广袤水域,不仅是气候调节的枢纽和生物多样性的温床,更是地球物质循环与资源禀赋的最终归宿。随着陆地资源的日益枯竭和人类社会对关键金属需求的激增,深海——尤其是那片被日光遗忘的、位于大陆架边缘之外的广阔海域——正以前所未有的速度成为全球地质研究和资源勘探的前沿阵地。本书旨在全面、深入地剖析现代海洋地质学的前沿进展,重点聚焦于那些对人类工业未来至关重要的深海矿产资源及其赋存环境、形成机制、勘探技术以及随之而来的环境伦理挑战。我们暂不讨论特定的矿区,而是构建一个宏观的、跨区域的、理论与实践并重的知识框架,为理解深海资源潜力提供坚实的基础。 第一部分:海洋地质学的理论基石与新认识 本部分首先回顾了板块构造学说的发展如何重塑我们对海底地貌的理解。从大洋中脊的扩张动力学到深海海沟的俯冲过程,这些宏观构造活动是形成不同类型深海矿产聚集体的根本驱动力。我们将深入探讨深海沉积学,分析浊积流、风成物质和生物成因物质在深海平原沉积物中的迁移与堆积规律,这些规律直接影响了潜在矿产层的埋藏深度与保存条件。 一个核心章节将专门用于阐述热液活动与火山成因矿化。我们详细分析了洋中脊和弧后盆地热液喷口(如黑烟囱和白烟囱)的化学地球动力学过程。高温、富含金属离子的热液流体如何与海水相互作用,导致硫化物、氧化物及金属的沉淀,形成富集了铜、锌、金、银等元素的硫化物矿床。我们对不同类型热液系统的流体化学特征、沉淀机制及热液羽流的扩散过程进行了详尽的建模与实例分析。 第二部分:深海关键矿产资源的分类、分布与地球化学特征 本书的中心议题之一是对当前被认为具有战略价值的几类主要深海矿产资源进行系统的分类与阐述,但着重于其普遍性的形成条件而非特定地理位置的描述。 1. 海洋多金属结核的地球化学: 我们从非特定矿区的角度,探讨了锰结核(Polymetallic Nodules)的形成环境,即稳定、低沉积速率的深海平原。重点分析了其独特的氧化-还原分异过程,即在富氧层与缺氧层界面处,铁、锰氢氧化物作为载体,捕获并富集镍、钴、铜等关键金属的地球化学机理。本章详细比较了不同深海平原(如热带与温带)结核中金属赋存比例的差异性及其与上覆水体水化学的关联。 2. 富钴铁锰氧化物(Cobalt-Rich Ferromanganese Crusts): 这类资源主要附着于深海海山和洋脊的基岩表面。我们将探讨其生长速度、化学成分的垂直分异,以及钴、铂族元素在缓慢氧化沉淀过程中的富集机理。生长速率的测定方法(如放射性核素测年法)及其对评估资源潜力的意义将被详述。 3. 海底热液硫化物矿床(Seafloor Massive Sulfides, SMS): 在不提及特定已发现矿区的前提下,我们着重分析了此类矿床形成过程中流体演化、金属硫化物相的结晶过程以及它们在构造活动中的迁移潜力。重点讨论了如何利用地球物理手段(如电导率测量)来识别深埋或古老的热液活动迹象。 第三部分:深海资源勘探技术与原位表征 勘探深海资源是对技术精度和环境敏感度的终极考验。本部分详细介绍了用于深海探测的先进技术组合。 1. 遥感与地球物理勘探: 涵盖了深拖磁力测量、多波束海底地形测绘(MBES)在识别异常地形和潜在矿化带中的应用。重点解析了海底电磁法(CSEM)在穿透沉积层、识别高导电性矿物聚集体(如热液硫化物)中的优势与局限性。 2. 原位采样与观测技术: 详细描述了自主水下航行器(AUV)和遥控潜水器(ROV)在精细地质制图、高清视频采集和定向采样中的集成应用。我们探讨了新型机械臂设计如何实现对脆弱结核和结壳的无损采样,以及新型原位传感器(如pH、氧化还原电位、温度梯度传感器)在确定矿化区边界中的关键作用。 3. 实验室分析前沿: 讨论了如何利用高分辨率电子显微镜技术(SEM/EDS/EBSD)对深海矿物微结构进行分析,以解析金属元素在晶格中的分布状态,这对资源冶金提取具有指导意义。此外,放射性核素定年技术在确定矿化事件时间尺度上的应用也被详细介绍。 第四部分:深海资源开发的环境影响、管理与可持续性 深海资源的开发行为必须置于全球环境治理的大背景下进行审视。本部分将聚焦于环境科学与资源管理的交叉领域。 1. 生态敏感性与基线研究: 详细阐述了深海生态系统(包括化能自养生态系统和深海平原生物群落)的特有属性,例如极慢的生长速率、高度的特有性以及对物理扰动的极低恢复能力。强调建立环境基线数据的极端重要性,该基线是评估未来采矿活动影响的唯一标准。 2. 采矿活动对水体的潜在影响: 分析了采矿作业(如吸取式或刮取式)可能引起的沉积物羽流(Sediment Plumes)的扩散模型,以及这种羽流对中层水体生物的物理堵塞和化学毒性效应。探讨了羽流在不同水动力条件下的沉降路径与生态风险区划。 3. 资源治理与伦理考量: 概述了国际海洋法框架下对深海资源的监管体系,探讨了“人类共同继承财产”原则在资源开发中的具体体现。讨论了在科学认知尚不完全的情况下,如何制定审慎的开发阈值和环境补偿机制,以平衡资源利用的紧迫性与保护深海遗产的长期责任。 结论:面向未来的深海科学 本书通过对海洋地质过程、资源地球化学、尖端勘探技术以及环境管理框架的综合论述,为读者描绘了一幅现代深海资源研究的宏大图景。它强调了从基础科学研究到可持续资源管理的完整链条,指出未来研究的重点将是如何在认知深度和保护力度之间找到最优的平衡点,确保人类对这些蓝色星球深层宝藏的开发是负责任和具有前瞻性的。

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