稀土元素在水成型海洋铁锰结壳中的富集特征及机制

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• 责任者：姜学钧^c青岛海洋地质研究所国土资源部海洋油气资源与海洋环境重点实验室 ; 林学辉 ; 姚德^c山东理工大学 ; 郭卫东^c厦门大学
• 刊名：中国科学：地球科学
• 出版年：2011
• 卷期：41^b2
• 关键词：锰结核 ; 稀土元素 ; 多金属结核20^a地球化学 ; 吸附作用 ; 富集 ; 海洋资源
• 页码：197～204
• 索书号：P106/141-1
• 图表：^c表4参27插图
• 分类号：0700
• 文摘期号：2011/08

摘要

借助相分析中的偏提取方法对取自东太平洋莱恩群岛水下海山上的水成型铁锰结壳进行了选择性提取实验。结果显示，稀土元素在结壳中的富集归因于其中的矿物或氧化物而受环境影响较小，主要富集于无定形铁的氧化物/氢氧化物相中而只有少量存在于δ‐MnO₂中，显示出无定形铁的氧化物/氢氧化物比δ‐MnO₂对稀土元素具有更强的络合能力。虽然稀土元素在海水中主要是以碳酸盐络合物的形式存在，但是无定形铁的氧化物/氢氧化物则主要与海水中的自由稀土元素离子络合，而δ‐MnO₂则直接吸附稀土元素的碳酸盐络合物。铁锰结壳中的Ce正异常是由于结壳生长处底层流中活跃的可溶性氧把可溶性的Ce³⁺氧化成不溶性的Ce⁴⁺并且主要被无定形铁的氧化物/氢氧化物络合，而不是由δ‐MnO₂将可溶性的Ce³⁺氧化成不溶性的Ce⁴⁺而发生沉淀从而导致的Ce正异常。