磷酸盐化作用对富钴结壳中稀土元素的影响

发布时间：2019-08-28 15:19

【摘要】：稀土(REY)是一组有效示踪物质源区和地质过程的元素,本研究利用X荧光光谱法(XRF)和电感耦合等离子光谱仪(ICP-MS)分析了马尔库斯-威克海山和中太平洋海山富钴结壳的主要元素和稀土元素,结合前人研究成果对比了磷酸盐化及未磷酸盐化富钴结壳的稀土特征。结果显示:磷(P)含量低的结壳具有相对低的稀土总量(∑REY),北美页岩标准化后显示铈(Ce)正异常和钇(Y)负异常;磷酸盐化后的结壳具有相对高的∑REY,并表现出Ce正异常和显著Y正异常。磷酸盐化结壳中应存在"富稀土磷酸盐"组分,特别是对Y具有重要贡献。将磷酸盐化结壳视为磷酸盐组分和结壳组分的混合,模拟结果显示富稀土磷酸盐组分具有海山磷块岩的稀土配分模式,但是其∑REY达到普通磷块岩的10倍或以上。考虑到海洋中富钙沉积物丰富,大量PO_4~(3-)不同程度地交代碳酸盐等钙质物质,容易形成贫稀土磷酸盐。而伴随结壳缓慢的成矿过程,部分磷酸盐的形成未受到碳酸盐的影响,容易形成富稀土磷酸盐。
【图文】：

结壳,样品,海水样品,引文

海洋地质与第四纪地质２０１７年４月Ｂａｔａｚａ和Ｑｉａｎｙｕ海山结壳样品来自本文；ＭＫＤ２３结壳样品引自文献［１１］ＣＨＡ０６磷块岩样品据引文［２３］；Ｓｅａｗａｔｅｒ海水样品引自文献［３０］图１样品位置图Ｆｉｇ．１Ｓａｍｐｌｅｓｌｏｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ品［２３］，Ｓｅａｗａｔｅｒ为Ａｌｉｂｏ和Ｎｏｚａｋｉ报道的海水样品［３０］，本文同时参照这些样品在后面一并讨论。将分取下的样品烘干，破碎样品并研磨至２００目，１０５℃烘干后放置于干燥器中待测。主量元素（Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ）测试方法：称３ｇ样品，将其压制成圆饼状。上机测试，使用仪器为Ｘ荧光光谱仪（ＸＲＦ，型号Ａｘｉｏｓ），检测限０．０１％～０．１％，精密度ＲＳＤ≤２％。稀土元素（包括１５个镧系元素和Ｙ）测试方法：称样约０．０５ｇ，将试样置于Ｔｅｆｌｏｎ溶样罐中，加１滴Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水润湿，１．５ｍＬＨＮＯ３，１ｍＬＨＦ，摇匀，加盖密闭，放入钢套中，置于烘箱中１９０～２００℃溶解４８ｈ。冷却，开启密封盖，置于电热板上１４０～１５０℃蒸至湿盐状，加入１ｍＬＨＮＯ３继续加热蒸至湿盐状（除ＨＦ）。加入４ｍＬ１：１的ＨＮＯ３，１ｍＬＲｈ内标，加盖放入钢套，再次进烘箱，于１５０℃加热１２ｈ。冷却至室温，开盖，加入１～２滴过氧化氢，用２％的ＨＮＯ３转移至一次性塑料瓶中，稀释２０００倍，摇匀，上机测

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海洋地质与第四纪地质２０１７年４月Ｂａｔａｚａ和Ｑｉａｎｙｕ海山结壳样品来自本文；ＭＫＤ２３结壳样品引自文献［１１］ＣＨＡ０６磷块岩样品据引文［２３］；Ｓｅａｗａｔｅｒ海水样品引自文献［３０］图１样品位置图Ｆｉｇ．１Ｓａｍｐｌｅｓｌｏｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ品［２３］，Ｓｅａｗａｔｅｒ为Ａｌｉｂｏ和Ｎｏｚａｋｉ报道的海水样品［３０］，本文同时参照这些样品在后面一并讨论。将分取下的样品烘干，破碎样品并研磨至２００目，１０５℃烘干后放置于干燥器中待测。主量元素（Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ）测试方法：称３ｇ样品，将其压制成圆饼状。上机测试，使用仪器为Ｘ荧光光谱仪（ＸＲＦ，型号Ａｘｉｏｓ），检测限０．０１％～０．１％，精密度ＲＳＤ≤２％。稀土元素（包括１５个镧系元素和Ｙ）测试方法：称样约０．０５ｇ，将试样置于Ｔｅｆｌｏｎ溶样罐中，加１滴Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水润湿，１．５ｍＬＨＮＯ３，１ｍＬＨＦ，，摇匀，加盖密闭，放入钢套中，置于烘箱中１９０～２００℃溶解４８ｈ。冷却，开启密封盖，置于电热板上１４０～１５０℃蒸至湿盐状，加入１ｍＬＨＮＯ３继续加热蒸至湿盐状（除ＨＦ）。加入４ｍＬ１：１的ＨＮＯ３，１ｍＬＲｈ内标，加盖放入钢套，再次进烘箱，于１５０℃加热１２ｈ。冷却至室温，开盖，加入１～２滴过氧化氢，用２％的ＨＮＯ３转移至一次性塑料瓶中，稀释２０００倍，摇匀，上机测
【作者单位】：国土资源部海底矿产资源重点实验室广州海洋地质调查局;
【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) 大洋“十二五”课题(DY125-13-R-01,DY125-13-R-05,DY125-13-R-08,DY125-13-R-06,DY125-13-R-09,DY125-13-R-03)
【分类号】：P744

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