J4 ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (3): 707-714.

• 地质与资源 • 上一篇    下一篇

麦哲伦海山群MK海山富钴结壳稀土元素的赋存相态

任向文1,2|石学法1|朱爱美1|刘季花1|方习生1   

  1. 1.国家海洋局第一海洋研究所/海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室, 山东 青岛266061;
    2.中国科学院海洋研究所|山东 青岛266071
  • 收稿日期:2010-06-08 出版日期:2011-05-26 发布日期:2011-05-26
  • 通讯作者: 石学法(1965-),男,山东昌邑人,教授,博士,博士生导师,主要从事深海成矿作用和海洋沉积学方面研究 E-mail:xfshi@fio.org.cn
  • 作者简介:任向文(1976-)|男|黑龙江伊春人|博士后|主要从事深海成矿作用方面研究|E-mail:renxiangwen@163.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(40806027,40776034);科技部国际科技合作重大项目(2006DFB21620);国际海底区域研究开发“十一·五”课题(DYXM-115-01-2-1,DYXM-115-01-2-7);国家海洋局第一海洋研究所基本科研业务费专项资金项目(2008T03,GY02-2009G23);“泰山学者”建设工程专项经费资助

Existing Phase of Rare Earth Elements in Co-Rich Fe-Mn Crusts from Seamount MK of Magellan Seamount Cluster

REN Xiang-wen1|2, SHI Xue-fa1, ZHU Ai-mei1, LIU Ji-hua1, FANG Xi-sheng1   

  1. 1.First Institute of Oceanography/Key Laboratory of Marine Sedimentology and Environmental Geology, State Oceanic Administration, Qingdao266061, Shandong|China;
    2. Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao266071, Shandong |China
  • Received:2010-06-08 Online:2011-05-26 Published:2011-05-26

摘要:

利用ICP-OES和ICP-MS,分析了麦哲伦海山群西北端MK海山2 170 m水深的MKD23B-3号富钴结壳样品,获得了其剖面上主元素、稀土元素(REE)和Y含量数据,并基于元素含量间的线性相关关系,研究了REE和Y的赋存相态。结果显示:该样品剖面从基岩到表面可划分为5层,第Ⅰ、Ⅱ层为磷酸盐化壳层,第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ层为未磷酸盐化壳层。在未磷酸盐化壳层中,REE和Y主要赋存在δ-MnO2相中;而在磷酸盐化壳层中,REE和Y除了赋存在Fe、Mn氧化物相中外,主要赋存在独立于碳氟磷灰石(CFA)的矿物相态中,可能为稀土的磷酸盐。并提出利用磷酸盐中REE/Y 估算富钴结壳磷酸盐化壳层次生稀土的方法,据此估算了MK海山富钴结壳磷酸盐化壳层次生稀土的量。在该样品中,次生稀土占稀土总量的42%~88%,近一半以上的稀土是次生的,磷酸盐化作用对于REE和Y的次生富集具有显著的贡献;因此解读磷酸盐化富钴结壳的稀土元素(特别是Nd同位素)古海洋记录必须排除次生稀土元素的干扰。

关键词: 富钴结壳, 稀土元素, 赋存相态, 麦哲伦海山

Abstract:

The Co-rich Fe-Mn crust sample, MKD23B-3, was dredged from Seamount MK of Magellan Seamount cluster at a water depth of about 2 170 m. Major elements, rare earth elements (REE) as well as Y compositions along the section of this sample are analyzed by ICP-OES and ICP-MS. The existing phases of REE and Y are investigated based on linear correlation analysis. The section of this sample can be divided into 5 layers from substrate to surface, the layers Ⅰ-Ⅱ of this Co-rich Fe-Mn crust are phosphatized and the layers Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ are non-phosphatized. In nonphosphatized layers, REE and Y are mainly distributed in the phase of δ-MnO2. In phosphatized layers, besides in the phase of δ-MnO2 and Fe oxyhydroxides, REE  and Y are mainly consisted in the phase (probably REE phosphate) independent from carbonate fluorapatite. A new method for calculation of secondary REE in phosphatized Fe-Mn crusts is proposed, and the secondary rare earth elements in the phosphatized layers Ⅰ and Ⅱ of Corich Fe-Mn crust MKD23B-3 are calculated. In the phosphatized layers, the secondary rare earth elements are 42%-88% of total rare earth elements, which indicates nearly more than half of total REE in phosphatized Fe-Mn crustal layers are secondary, and the effect of phosphatization is significant during the enrichment of secondary REE. It’s concluded that the contamination of secondary rare earth elements should be excluded from the paleoceanographic record of REE (especially Nd) in phosphatized Fe-Mn crusts.

Key words: Co-rich Fe-Mn crusts, rare earth elements, existing phase, Magellan Seamount cluster

中图分类号: 

  • P744.3
[1] 郭春涛, 李如一, 陈树民. 塔里木盆地古城地区鹰山组白云岩稀土元素地球化学特征及成因[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(4): 1121-1134.
[2] 王运, 胡宝群, 王倩, 李佑国, 孙占学, 郭国林. 邹家山铀矿床伴生重稀土元素的赋存特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(3): 719-735.
[3] 刘大为, 王铭晗, 刘素巧, 胡克. 辽宁弓长岭铁矿二矿区条带状铁建造地球化学特征及成因探讨[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(3): 694-705.
[4] 叶霖, 刘玉平, 张乾, 鲍谈, 何芳, 王小娟, 王大鹏, 蓝江波. 云南都龙超大型锡锌多金属矿床中闪锌矿微量及稀土元素地球化学特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(3): 734-750.
[5] 程永寿, 姜效典, 宋士吉, 孙思军, 余佳. 麦哲伦戈沃罗夫盖特平顶海山钴结壳资源评价[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(6): 1642-1656.
[6] 赵晓东, 胡昌松, 凌小明, 李军敏. 重庆南川-武隆铝土矿含矿岩系稀土元素特征及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(6): 1691-1701.
[7] 王江波, 赖绍聪, 李卫红, 赵如意, 惠争卜. 北秦岭丹凤地区产铀花岗岩稀土元素地球化学特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(6): 1713-1721.
[8] 李凤宪, 白新会, 万乐, 关庆彬, 李鹏川. 内蒙苏尼特右旗吉布胡楞土岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(2): 429-440.
[9] 戴朝成,郑荣才,任军平,朱如凯. 四川前陆盆地上三叠统须家河组物源区分析及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(4): 1085-1096.
[10] 孟庆涛,刘招君,胡菲,孙平昌,柳蓉,周人杰,甄甄. 桦甸盆地始新统油页岩稀土元素地球化学特征及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2013, 43(2): 390-399.
[11] 王登红,李超,陈郑辉,王成辉,黄凡,屈文俊. 辉钼矿在矿床学研究中的新用途(I):稀土元素示踪[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2012, 42(6): 1647-1655.
[12] 乔耿彪, 杨钟堂, 李智明, 杨晓勇, 蓝翔华. 勉略地区寒武纪含碳岩系稀土元素地球化学特征及成因意义[J]. J4, 2011, 41(4): 1067-1076.
[13] 丛峰, 林仕良, 谢韬, 李再会, 邹光富, 梁婷. 滇西腾冲-梁河地区花岗岩锆石稀土元素组成和U-Pb同位素年龄[J]. J4, 2010, 40(3): 573-580.
[14] 胡大千, 初凤友, 姚杰. 中太平洋富钴锰结壳水羟锰矿研究[J]. J4, 2009, 39(4): 706-710.
[15] 赵甫峰, 刘显凡, 朱赖民, 卢秋霞, 蔡永文, 蔡飞跃, 宋祥峰. 陕西省略阳县杨家坝多金属矿田成矿流体地球化学示踪[J]. J4, 2009, 39(3): 415-424.
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