中太平洋(CC区)海底沉积物中稀土元素的测试及其分布模式研究

本文研究了中太平洋(CC区)海底沉积物中稀土元素的测试方法。样品经碱熔生成氢氧化物沉淀分离后溶于盐酸介质,再经阳离子交换树脂分离富集15个稀土元素;并根据淋洗稀土元素溶液中所残存的杂质元素量,在人工合成稀土标准溶液中加入适量杂质元素进行补偿,用感耦等离子体直读光谱仪测试沉积物中稀土元素,取得满意结果。采用本文方法分析了中太平洋(CC区)不同类型沉积物中的稀土元素,并对其分布模式进行了研究。     

太平洋东部CC48孔沉积物稀土元素地球化学研究

研究样品于１９８８年采自太平洋东部ＣＣ４８孔。通过对沉积物稀土元素地球化学特征的分析发现：（１）各种类型深海沉积物的稀土含量有所差别，以稀土元素总量而论，深海粘土＞硅质软泥＞硅钙质软泥＞钙质软泥；沉积物中的自生矿物、硅质生物成因的非晶质ＳｉＯ２及碎屑矿物对稀土元素起富集作用，而生物ＣａＣＯ３则起分散作用。（２）稀土元素含量随深度发生变化。为地层划分提供了依据，应用元素地层学方法将岩芯分成５个层段。     

海底水－沉积物界面系统中稀土元素的变化及配分特征

本文利用“大洋多金属结核调查”期间“海洋４”号调查船ＨＹ_４－８７１、８８１航次在东太平洋海盆取得的底层水、沉积物、间隙水及多金属结核样品，对比研究了稀土元素（ＲＥＥ）在海底水－沉积物界面系统不同物质相中的分布变化及配分特征。结果表明，在大洋氧化性沉积物间隙水中ＲＥＥ相对于底层水亏损。除Ｃｅ外，沉积物与多金属结核ＲＥＥ含量较为接近。底层水、沉积物、间隙水ＲＥＥ配分特征极为相似，都表现出中稀土相对于轻、重稀土的轻度分离和富集，Ｃｅ表现为负异常。多金属结核中中稀土也有类似的富集倾向，但Ｃｅ主要表现为正异常。随深度的增加，沉积物ＲＥＥ含量增加，但其配分模式不变。     

中印度洋海盆富稀土沉积地球化学特征及富集机制研究

本文对中印度洋海盆深海富稀土沉积区两根柱样GC02和GC06开展了沉积物涂片观察,X-射线衍射分析,主量、微量和稀土元素分析,以及单矿物原位微区地球化学分析等,探讨了其地球化学特征、物质来源及稀土元素（REY）的富集机制。结果表明,GC02柱状沉积物类型为钙质黏土和沸石黏土,GC06柱状沉积物类型为钙质黏土、含沸石黏土和沸石黏土。稀土元素主要在含沸石黏土和沸石黏土中富集。北美页岩标准化（NASC）配分模式指示沉积物的REY主要来源于海水,矿物学和地球化学等特征表明该地区沉积物陆源组分可能主要源于澳大利亚的风尘物质。元素相关性和CaO/P₂O₅比值等指示了深海富稀土沉积中REY的主要赋存矿物为生物磷灰石（鱼牙/骨等）,其次为铁锰微结核。本文总结和探讨了深海富稀土沉积的形成机制,完善了深海富稀土沉积形成过程的概念模型。     

太平洋CC区多金属结核成矿元素迁移规律的界面地球化学研究

本文通过对太平洋 Ｃ Ｃ 区东区上覆水、间隙水、沉积物、结核中的环境参数、元素含量进行分析,研究了成矿元素在界面间（上覆水沉积物、间隙水沉积物、上覆水间隙水、沉积物结核）的迁移变化规律,为了解和揭示大洋多金属结核成因及成矿规律提供了依据。     

太平洋CC区多金属结核成矿元素迁移规律的界面地球化学研究

本文通过对太平洋ＣＣ区东区上覆水,间隙水,沉积物,结核中的环境参数、元素含量进行分析,研究了成矿元素在界面间（上覆水－沉积物,间隙水－沉积物、上覆水－间隙水、沉积物－结核）的迁移变化规律,为了解和揭示大洋多金属结核成因及成矿规律提供了依据。     

鸭绿江河口外海域柱状沉积物稀土元素的 分布特征及物源指示

通过对鸭绿江河口外海域CH01 柱状样沉积物进行稀土元素（REE）地球化学分析,结合粒度参数研究,分析了其 稀土元素地球化学特征,并与周边河流进行了对比,揭示了它的物质来源。结果显示：CH01 柱状样沉积物以砂为主,稀土 元素平均含量与全球沉积物稀土元素平均含量相当。经过球粒陨石标准化,发现其为典型的陆源沉积。CH01 的主要稀土元 素参数与长江、黄河及朝鲜半岛上的河流差异明显,与鸭绿江沉积物的分异特征最接近,说明研究区物质来源主要是鸭绿江 径流输运的陆源碎屑物质。     

东太平洋多金属结核中稀土元素的测试及其地球化学特征

本文研究了大洋多金属结核中稀土元素的测试方法.多金属结核这种特殊地质样品,含铁、锰一般在20%～40%左右,而铁、锰属富线光谱元素,对稀土元素谱线均有干扰.本文根据样品特性,仅取250mg多金属结核样品,碱熔后,通过小型阳离子树脂交换柱,采用不同类型酸和不同酸度,洗脱交换柱上的杂质和稀土元素,使稀土元素与杂质元素分离.采用此方法测试国家一级多金属结核标准物质GBW07249中的稀土元素,取得了满意结果.同时利用本法测试了东太平洋多金属结核中稀土元素,并对其地球化学特征进行了初步研究.     

深海富REY泥中稀土元素赋存载体及其富集机制研究进展

综合前人发表的关于太平洋、大西洋以及印度洋等深海沉积物中稀土元素含量的数据,本文较为系统地阐述了全球深海富REY泥(REY-rich mud)的分布,分析了不同沉积环境下富REY泥中稀土元素的赋存载体及其控制因素,并进一步探讨了赋存载体中稀土元素的富集机制。研究发现深海富REY泥主要分布在太平洋和印度洋的深海盆地中,其中西北太平洋南鸟岛附近海域沉积物中稀土元素最为富集,是较为有利的稀土资源勘探潜力区。邻近热液区,深海沉积物中稀土元素含量受热液活动影响较大,稀土元素的主要赋存相是Fe-Mn水合(氢)氧化物,可能是热液流体扩散过程中,颗粒物中的Fe-Mn水合(氢)氧化物等吸附(scavenge)海水中的稀土元素所致。而在远离热液区的正常深海富REY泥中,高磷含量以及低沉积速率是导致其稀土含量相对较高的主要因素,赋存载体主要是生物成因磷灰石(鱼牙骨碎屑)。在磷灰石早期成岩阶段,海水和孔隙水中的REY进入磷灰石,在羟基磷灰石晶格中REE~(3+)与磷灰石中的Ca~(2+)发生类质同象替代:REE~(3+)+Na~+?2Ca~(2+)和REE~(3+)+Si~(4+)?Ca~(2+)+P~(5+),使其不断地富集稀土元素,但这还需要进一步研究。     

东太平洋CC区沉积物稀土元素特征及物源

对东太平洋CC区中西部33站表层沉积物进行了稀土元素(REE,包括Y)地球化学研究。结果表明,REE在沸石粘土中最富集,在硅质沉积物中含量明显偏低;所有沉积物样品中REE都存在Ce负异常和Eu正异常的轻稀土(LREE)亏损特征,表现为典型受到海水来源物质影响的REE配分模式;硅质粘土中Ce亏损程度、Eu正异常和REE富集程度都比硅质软泥更明显。与东区相比,西区沉积物中LREE、HREE(重稀土和钇元素)和∑REE(稀土元素总量)普遍偏高,LREE与HREE分异更明显,HREE相对更富集,LREE和Ce亏损更显著。研究区表层沉积物中REE主要来自海洋自生物质,同时受到陆源物质、海底火山物质的影响。     

中太平洋海盆表层沉积物类型及其主要受控因素

本文通过对中太平洋海盆４０多个表层沉积物的分析和研究，根据沉积物中各组分含量、物质来源和成因等特征，把本区表层沉积物分为六种类型。它们分布在不同区域和不同水深范围内。钙质沉积物分布在碳酸钙补偿深度（ＣＣＤ）界面以浅区。硅质粘土、深海粘土等沉积物出现在ＣＣＤ以下水深区，这些沉积物的分布具有明显的垂向分带性和横向分区性。沉积物类型的变化主要受水深与物质来源的控制，南极底层流也有一定的影响。在不同的沉积物中锰结核的丰度、品位、类型等亦有明显的差异。     

共沉淀富集法测定海水中稀土元素含量方法研究

稀土元素已越来越多地应用于示踪各类地球化学体系的物质来源与岩石矿物形成等演化过程。但在进行海水样品的稀土元素检测时，由于样品的高盐特征和稀土元素的痕量特征又使得分析具有相当的挑战性。本研究旨在从高盐的海水基质中有效分离并富集痕量的稀土元素，同时结合电感耦合等离子体质谱（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS）技术对海水中的稀土进行定量分析。通过对海水样品稀土元素的定量限分析、加标回收实验和梯度加标回收实验，验证了方法的准确性，评估方法的分离富集效率。通过共沉淀过程中的pH比较、氢氧化钠与氨水作为共沉淀剂的比较，确定了富集过程中共沉淀剂用量、种类等影响因素。通过稀土元素配分曲线的绘制与类似样品结果进行比对，以及标准海水的检测结果，验证了方法在实际样品中的可行性。本研究探索了共沉淀富集法在分离富集海水中稀土元素的实验条件，实现高盐背景下痕量稀土的准确定量，并将其用于近岸海水与孔隙水的实际检测。     

南海铁锰结核(壳)的稀土元素地球化学

于1987年5—6月间,中、西德在南海进行地球科学调查,获得5个铁锰结壳、6个铁锰结核样品。本文在利用X荧光法测定15个稀土元素的基础上,对南海铁锰结核(壳)的稀土丰度、配分模式与伴生元素的关系以及稀土的来源作了较为详细的探讨。研究表明,南海铁锰结核(壳)的平均丰度为1625×10~(-6),铁锰结核为2167×10~(-6),分别要比太平洋结核高1—2倍,比太平洋北部沉积物高3—4倍,比南海沉积物高10—20倍;结核和结壳的稀土经球粒陨石标准化后的配分模式基本相同,Ce正异常,Eu亏损不明显;与伴生元素、沉积物及岩石稀土对比研究表明,结核(壳)中稀土主要来自南海中酸性岩类风化、淋漓后缓慢沉积。     

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

为探索深海孔隙水中稀土元素的生物地球化学循环过程,对太平洋菲律宾海九州-帕劳海脊东、西两侧的两个钻孔沉积物进行了高精度的孔隙水采样工作,分析了主、微量元素和稀土元素的地球化学特征,并对稀土元素的浓度、配分模式以及分馏特征进行了详细的讨论。结果表明:这两个钻孔沉积物均处于氧化环境,表现出海水-沉积物界面和浅层孔隙水(2.5~20 cm)中相对富集轻稀土和中稀土,而中层(25~60 cm)和深层沉积物(>65 cm)孔隙水中则相对富集重稀土元素的特征。初步推断有机质和锰(氢)氧化物的分解和吸附作用是造成孔隙水中稀土元素分馏的主要因素。相比于九州-帕劳海脊的东、西两侧海域,孔隙水中的稀土元素浓度和分馏程度存在一定的差异,周围环境中的矿物组成和锰(氢)氧化物等是其主要的控制因素,但是研究区域深海孔隙流体并不能为海洋贡献稀土元素。     

冲绳海槽表层沉积物元素地球化学及其对物源和热液活动的指示

对采自冲绳海槽北部和南部唐印、第四与那国热液区附近的表层沉积物进行了主、微量和稀土元素分析。结果表明冲绳海槽北部和南部表层沉积物元素组成具有很大差异。北部沉积物中Ca、Sr、Na元素含量较高,大部分微量和总稀土元素含量较南部沉积物低。北部沉积物中有钙质生物组分及火山物质的加入,由于这些物质稀土含量较低,对沉积物中的稀土元素造成了稀释作用。北美页岩标准化稀土元素配分模式整体较平坦,轻稀土略富集,重稀土相对亏损,弱Ce和Eu异常,表明冲绳海槽北部表层沉积物陆源物质主要来自黄河和台湾河流输入的部分物质。冲绳海槽南部表层沉积物Si、Fe、Ba、Cu、Pb、Zn和稀土元素含量较高,轻重稀土分馏减弱,重稀土含量升高。由于受热液活动影响,一定量的黄铁矿、磁黄铁矿、重晶石及热液Fe-Mn氧化物的加入,使得南部沉积物的Fe以及部分微量元素含量升高,并表现出类似热液流体正Eu异常的稀土特征。这些Fe-Mn氧化物不仅从热液流体中清扫稀土元素,而且可以从海水中清扫稀土元素,使得沉积物负Ce异常减弱,总稀土含量升高。此外,样品中有一定量的过剩Si,来自热液活动。稀土元素配分模式及(La/Sm)N-(Gd/Yb)N比值表明冲绳海槽南部沉积物主要陆源物质来自台湾。     

山东半岛东北部滨浅海区表层沉积物的稀土元素及其物源判别

对山东半岛东北部滨浅海区306个海底表层样品进行了稀土元素含量和粒度测试,从稀土元素的角度出发,探讨了研究区表层沉积物的稀土元素地球化学特征及其物质来源。结果表明,表层沉积物中稀土元素总量的分布与沉积物类型有良好的对应性。高值区呈舌状由西北向东南伸展,正好对应粉砂类型区;而低值区则对应于砂质粉砂和粉砂质砂,说明了本研究区稀土元素分布基本遵循“元素粒度控制规律”。研究区沉积物的稀土元素球粒陨石标准化和上陆壳标准化配分模式与黄河沉积物非常接近;基于若干稳定元素比值的计算对比,验证了研究区沉积物与黄河入海沉积物具有相同的物源区。     

中太平洋和东太平洋火山沉积作用的差异：矿物学的证据

中太平洋和东太平洋的沸石粘土沉积岩心（ＣＰ３０和ＣＣＡ１２１）的矿物学特征揭示了早中新世以来两个洋区火山沉积作用的差异。首先,中太平洋火山组分来自偏碱性的火山母岩,而且从早中新世到第四纪,母岩碱性增加;而东太平洋火山组分的母岩主要呈基性,从早中新世到现代,母岩具有由碱性向基性变化的趋势,表明洋壳或上地幔在时空上具有不均匀性。其次,两个洋区火山沉积物中都含有陆源物质,但东太平洋受到了较中太平洋强的陆源作用影响。同时伴随着火山沉积作用,东太平洋一直存在热液沉积作用,为结核形成提供了丰富的成矿元素     

多金属结核生长过程中无素通量的变化规律

本文主要研究太平洋ＣＣ区多金属结核ＣＣＡ３３，ＣＣＢ２９，ＣＣＣ５０，ＣＣＣ１４生长过程中锰、铁、镍、铜的通量（ＦＭｎ），Ｆｆｅ，Ｆｎｉ，Ｆｃｕ）的变化规律。研究表明：１．结核生长过程中Ｍｎ、Ｆｅ，Ｎｉ和Ｃｕ的通量都是波动性的；２．ＦＭｎ与Ｆｆｅ，Ｆｎｉ，Ｆｃｕ均呈正相关性；３．结核的元素通量与结核的成因类型和生长阶段密切相关，并记录了海底缺氧事件；４．结核的元素通量存在区域性差异，是沉积环境不同     

海底水－沉积物界面系统中稀土元素的变化及配分特征

本文利用”大洋多金属结核调查“期间”海洋4“号调查船HY₄-871、881航次在东太平洋海盆取得的底层水、沉积物、间隙水及多金属结核样品,对比研究了稀土元素(REE)在海底水-沉积物界面系统不同物质相中的分布变化及配分特征。结果表明,在大洋氧化性沉积物间隙水中REE相对于底层水亏损。除Ce外,沉积物与多金属结核REE含量较为接近。底层水、沉积物、间隙水REE配分特征极为相似,都表现出中稀土相对于轻、重稀土的轻度分离和富集,Ce表现为负异常。多金属结核中中稀土也有类似的富集倾向,但Ce主要表现为正异常。随深度的增加,沉积物REE含量增加,但其配分模式不变。     

南太平洋富稀土海区海水中的溶解态稀土元素空间分布特征研究

深海富稀土沉积物因其资源潜力巨大,近年来备受关注。一般认为,沉积物中稀土元素和钇（总称REY）的主要来源为上覆海水,但针对富稀土海区上覆海水中REY的研究较少。本研究针对南太平洋富稀土海区采集的3个站位的全水深海水样品,测试出了15种溶解态REY,并对比了邻近海域已发表的数据,分析了该海区REY的空间分布特征。研究区表层水中溶解态REY浓度主要受风尘输入影响,而中层和深层水体中溶解态REY浓度主要受水团控制。经过澳大利亚后太古代页岩（PAAS）和北太平洋深层水（NPDW）归一化后的配分模式可确定REY间的分馏特征,分辨出不同水团。与其他大洋中报道的REY数据比较发现,表层水中REY浓度受风尘和河流输入影响导致差别较大,中层水中REY浓度与印度洋较为接近,深层水中REY浓度与不同大洋的水团年龄表现为正相关趋势,即REY浓度由小到大依次为大西洋、印度洋、南太平洋、北太平洋。