深海沉積物稀土富集機制研究的最新成果

近日，國際知名期刊《Minerals》（礦物）發表了廣州海洋地質調查局深海礦産資源科技創新團隊在深海沉積物稀土富集機制研究的最新成果。該研究團隊發現了富稀土沉積物爲新型稀土潜在資源——富稀土磷酸鹽型。

據悉，富稀土沉積物先是在北太平洋中部和西南部地區被發現，後是在太平洋的其他地區以及印度洋和大西洋中被出現。目前，太平洋西部的深海沉積物是最有發展潜力的，其富集層的稀土元素和釔（REY）含量與南三島一樣多，爲7974ppm。

深海沉積物中的磷酸鹽組分比海洋磷塊岩以及陸地磷礦的稀土含量高1~2個數量級，幷以生物磷灰石、自生磷灰石等的形式存在。沉積物的成分可分爲三類：以CaO和P2O5爲代表的是磷酸鹽成分；以MnO和Fe2O3爲代表的是氫氧化鐵錳成分；以SiO2和Al2O3爲代表的是鋁矽酸鹽成分。統計發現，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。

然而，磷酸鹽成分的變化對于稀土含量的影響至關重要。研究團隊對6088件樣品開展多元綫性回歸分析，獲得磷酸鹽組分與稀土富集的定量結果：∑REY= 0.001×[Al2O3]-0.002×[MnO]+0.056×[P2O5]-32.0。隨著P2O5含量的增加，磷酸鹽對稀土富集的貢獻越大。當P2O5含量超過1.5%，對稀土的貢獻超過89.1%。

深海沉積物的REY富集機理可以理解爲三個階段：P富集，富REY磷酸鹽的形成和富REY磷酸鹽的再富集。而REY在深海沉積物中的富集首先取决于P的沉澱和富集。較低的沉降速率，既有利于每單位體積沉積物中磷酸鹽組分的積累，又有利于底層海水對稀土元素的補給。

該研究成果已以“Mechanism and Influencing Factors of REY Enrichment in Deep-Sea Sediments”（深海沉積物的稀土富集機制及其影響因素）爲題發表在期刊《Minerals》上。

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