富稀土磷酸盐及其在深海成矿作用中的贡献

作     者：任江波 何高文 朱克超 邓希光 刘纪勇 傅飘儿 姚会强 杨胜雄 孙卫东 REN Jiangbo;HE Gaowen;ZHU Kechao;DENG Xiguang;LIU Jiyong;FU Piaoer;YAO Huiqiang;YANG Shengxiong;SUN Weidong

作者机构：广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室广州510075 中国科学院广州地球化学研究所广州510640 

出 版 物：《地质学报》 (Acta Geologica Sinica)

年 卷 期：2017年第91卷第6期

页      面：1312-1325页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国土资源部海底矿产资源重点实验室开放基金(KLMMR-2013-A-05) 中国地质调查局地质调查项目(GZH201100303)资助的成果 

主　　题：富稀土磷酸盐 稀土载体 淋滤实验 深海泥 中太平洋海盆 

摘      要：中国最近几年对中北太平洋海域开展了系统调查,在中太平洋海盆新发现了稀土含量高达2000×10^(-6)的富稀土泥。深海泥样品稀土与各主要氧化物相关图解中,∑REY与P_2O_5含量始终保持良好的相关性。在太平洋各沉积物柱状样中,∑REY随着P2O5变化非常敏感。如果将P_2O_5含量高于0.25%的样品剔除,深海泥的∑REY不高于400×10^(-6),指示了磷对稀土元素的控制。海洋磷酸盐能够继承海水的负Ce异常及高Y/Ho比值特征,深海泥样品具有相似特征,且表现为稀土含量越高,其稀土配分模式越接近磷酸盐。酸淋滤实验显示,滤液中萃取出大部分的P及∑REY,且∑REY与P含量具有良好的正相关关系。无论∑REY高低,滤液稀土配分均呈现出显著的负Ce异常;而难溶残留物的∑REY普遍较低,且无负Ce异常特征。根据12组滤液中PO_4^(3-)与∑REY,估算出深海泥中的磷酸盐具有的∑REY含量范围为9495×10^(-6)~28287×10^(-6),这与深海泥中生物磷灰石的稀土含量和稀土模式均吻合。综上所述,我们认为深海泥中的磷酸盐主要以富稀土磷酸盐的形式存在,其稀土含量远高于深海泥中的铁锰氧化物和铝硅酸,因此磷含量的变化对于深海泥的稀土含量和模式影响至关重要。相较于碳酸盐沉积环境下容易形成贫稀土的磷块岩,深海环境下的化学沉积以及有机P的成岩作用容易形成富稀土磷酸盐。