近日，國(guó)際知名期刊《Minerals》（礦物）發(fā)表了廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局深海礦産資源科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在深海沉積物稀土富集機(jī)制研究的最新成果。該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了富稀土沉積物爲(wèi)新型稀土潛在資源——富稀土磷酸鹽型。
據(jù)悉，富稀土沉積物先是在北太平洋中部和西南部地區(qū)被發(fā)現(xiàn)，後是在太平洋的其他地區(qū)以及印度洋和大西洋中被出現(xiàn)。目前，太平洋西部的深海沉積物是最有發(fā)展?jié)摿Φ?，其富集層的稀土元素和釔（REY）含量與南三島一樣多，爲(wèi)7974ppm。
深海沉積物中的磷酸鹽組分比海洋磷塊巖以及陸地磷礦的稀土含量高1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，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(wèi)三類：以CaO和P2O5爲(wèi)代表的是磷酸鹽成分；以MnO和Fe2O3爲(wèi)代表的是氫氧化鐵錳成分；以SiO2和Al2O3爲(wèi)代表的是鋁矽酸鹽成分。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，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(duì)于稀土含量的影響至關(guān)重要。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)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(jié)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(duì)稀土富集的貢獻(xiàn)越大。當(dāng)P2O5含量超過1.5%，對(duì)稀土的貢獻(xiàn)超過89.1%。
深海沉積物的REY富集機(jī)理可以理解爲(wèi)三個(gè)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決于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(duì)稀土元素的補(bǔ)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(jī)制及其影響因素）爲(wèi)題發(fā)表在期刊《Minerals》上。
