中國粉體網(wǎng)訊 南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)(以下簡稱廣州海洋實驗室)研究揭示了深海沉積物的稀土富集機制及其影響因素。相關研究近日在線發(fā)表于《礦物》。

研究團隊經(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的變化對于稀土含量和模式影響至關重要。

該研究對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。磷酸鹽組分對稀土富集的貢獻隨著P含量的增加而增加，當P2O5含量超過1.5%，對稀土的貢獻超過89.1%。元素性相關性分析結(jié)合礦物學研究成果顯示，磷酸鹽組分主要元素包括P、Ca、Sr、REY、Sc、U、Th等，化學組成相對穩(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個數(shù)量級，以生物磷灰石、自生磷灰石等的形式存在，對我國海洋強國戰(zhàn)略的深海資源開發(fā)具有積極促進意義。

該研究還統(tǒng)計了全球海域177沉積物柱狀樣測站的表層樣品的稀土含量及其時空分布，并提取了相關站位的沉積速率、表層海水葉綠素、底層海水氧濃度和海底大型動物生物參數(shù)。研究顯示，稀土的富集關鍵因素包括：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，同時也有利于底層海水對稀土元素的補給。底層海水高的稀土含量，為海底磷酸鹽組分對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，海底底流對沉積物的分選作用，進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，富稀土磷酸鹽的形成是關鍵。

(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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