本文利用矿相显微镜、电子探针、激光剥蚀等手段,对采自麦哲伦海山区维嘉海山的两块板状结壳(MCSD57和MCSD73)及采薇海山北部海盆的一个钴结核(M3BC1702),进行了微观构造、常微量元素、稀土元素、磷酸盐化作用、物质来源及成因等方面的研究,主要结果如下:(1)维嘉海山的板状结壳厚度大,具完整而典型的三层构造。下部致密层主要为水平纹层状构造和柱状构造上下交替排列,中部疏松层为树枝状构造和斑杂状构造,上部较致密层有掌状构造、指纹状构造、树枝状构造和斑杂状构造等。(2)结壳元素的富集与其所处构造层具有一定联系。例如板状结壳下部致密层中P、Ca含量高,而Mn、Co、Ni、Mg、Ti等较低;中部疏松层Al、Si及Fe则明显较高。此外,结壳中具较强相关性的元素暗示着它们具有相同物源或以相同的方式进入结壳。(3)研究区富钴结壳的REY富集,Ce含量尤为突出,占比可达ΣREY的60%左右,Eu基本无异常。在板状结壳致密层中,含Ce的ΣREY高于其他壳层,但扣除Ce含量后ΣREY反而更低。(4)磷酸盐化对结壳的改造作用极为明显。研究区板状结壳下部致密层普遍经历了磷酸盐化,导致P、Ca、Ce等元素显著高于其他壳层;磷酸盐化还使Mn、Co、Ni等元素以及除Ce以外的REY贫化,抑制结壳生长。(5)钴结核是兼有富钴结壳和多金属结核两者特点的一种过渡形态。深海海盆获取的钴结核在Co含量、Mn/Fe和ΣREY等元素特征上与海山板状结壳比较接近甚至显示更多水成成因的色彩,但具有四层构造、杂质含量更高、含许多特有的混杂状构造、从未遭受磷酸盐化,以及HREE富集、各壳层Y显著正异常等明显不同于板状结壳的特点。本文研究的板状结壳及钴结核均为水成成因。