中國(guó)粉體網(wǎng)訊 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(廣州)(以下簡(jiǎn)稱廣州海洋實(shí)驗(yàn)室)研究揭示了深海沉積物的稀土富集機(jī)制及其影響因素。相關(guān)研究近日在線發(fā)表于《礦物》。
研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，富稀土沉積物為新型稀土潛在資源——富稀土磷酸鹽型。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，沉積物中的P大部分是以富稀土磷酸鹽形式存在，僅有2.8%的樣品例外，P的變化對(duì)于稀土含量和模式影響至關(guān)重要。
該研究對(duì)6088件樣品開展多元線性回歸分析，獲得磷酸鹽組分與稀土富集的定量結(jié)果：∑REY = 0.001 × [Al2O3] - 0.002×[MnO] + 0.056 ×[P2O5]-32.0。磷酸鹽組分對(duì)稀土富集的貢獻(xiàn)隨著P含量的增加而增加，當(dāng)P2O5含量超過1.5%，對(duì)稀土的貢獻(xiàn)超過89.1%。元素性相關(guān)性分析結(jié)合礦物學(xué)研究成果顯示，磷酸鹽組分主要元素包括P、Ca、Sr、REY、Sc、U、Th等，化學(xué)組成相對(duì)穩(wěn)定。
研究發(fā)現(xiàn)，深海沉積物中的磷酸鹽組分比海洋磷塊巖以及陸地磷礦的稀土含量高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)，以生物磷灰石、自生磷灰石等的形式存在，對(duì)我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的深海資源開發(fā)具有積極促進(jìn)意義。
該研究還統(tǒng)計(jì)了全球海域177沉積物柱狀樣測(cè)站的表層樣品的稀土含量及其時(shí)空分布，并提取了相關(guān)站位的沉積速率、表層海水葉綠素、底層海水氧濃度和海底大型動(dòng)物生物參數(shù)。研究顯示，稀土的富集關(guān)鍵因素包括：低的沉積速率，一方面有利于單位體積沉積物中磷酸鹽組分的聚集，同時(shí)也有利于底層海水對(duì)稀土元素的補(bǔ)給。底層海水高的稀土含量，為海底磷酸鹽組分對(duì)稀土富集提供較高的稀土含量背景值。非碳酸鹽的沉積環(huán)境，避免磷酸根交代碳酸根形成貧稀土磷酸鹽。
另外，海底底流對(duì)沉積物的分選作用，進(jìn)一步聚集富稀土磷酸鹽，形成富稀土沉積層。經(jīng)過生物地球化學(xué)以及吸附、解吸和轉(zhuǎn)化遷移的早期成巖過程，磷酸鹽組分對(duì)稀土的富集在海水/沉積物界面附近即已完成。深海沉積物稀土富集過程中，磷的堆積是基礎(chǔ)，富稀土磷酸鹽的形成是關(guān)鍵。
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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