西太平洋深海沉积物孔隙水稀土元素地球化学特征及意义
2021-03-02车宏胡邦琦丁雪宋维宇郭建卫崔汝勇邓义楠
海洋地质与第四纪地质 2021年1期
车宏,胡邦琦,,丁雪,宋维宇,郭建卫,崔汝勇,邓义楠
1. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室,青岛 266237
2. 中国地质调查局青岛海洋地质研究所,青岛 266071
3. 自然资源部海底矿产资源重点实验室,中国地质调查局广州海洋地质调查局,广州 510075
稀土元素(REE)作为一组紧密共生的元素族,由于其化学性质的特殊性使其被广泛用于海洋科学、地球化学以及工业等领域中[1-5]。稀土元素不仅为海洋物质来源、循环及海洋动力学过程的研究提供了有力的证据[6-11],也成为探索各种地球化学过程的有效指标[12-15]。目前,稀土元素在现代工业需求中占有非常重要的地位[5,16],但是由于资源短缺的问题,使得人们把稀土资源的开发利用转向深海富稀土泥中[17-20],虽然利用矿物学、地球化学等方法在深海稀土元素的来源与富集机制方面的研究取得了一定的进展,但也存在争议。海水中稀土元素最主要的来源是河流输送和大气沉降[21-24],但是在河口低盐度区域,因为胶体的吸附作用导致稀土元素被大量的清除,且有机物质对稀土元素的清除表现为轻稀土(LREE)>中稀土(MREE)>重稀土(HREE),这最终导致海水中的稀土元素呈现出中重稀土富集的趋势[25-27]。随后,Kim等发现地下水会将大量的稀土元素输入到海洋中,并认为这是海水中稀土元素的另一个重要来源[28];同时Chen等的研究证明了浅海及大陆架区域再矿化的孔隙水向海洋中输入稀土元素的量可达到河流的10倍以上[24],而深海斜坡沉积物相也可以通过孔隙水向海水中释放大量的稀土元素,并将沉积物孔隙水释放出的稀土元素视为海水稀土元素新的重要组成部分[25,29]。……
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