西太平洋海山富钴结壳的稀土和铂族元素特征及其意义

• 作者: 任江波 何高文 姚会强 张伙带 朱克超 杨胜雄 邓希光
• 来源期刊: 地球科学-中国地质大学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 稀土元素 铂族元素 富钴结壳 西太平洋海山 地球化学
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 页码范围: 1745-1757
• 页数: 13页
• 分类号: P736.4
• 字数: 9952字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3799/dqkx.2016.503

摘要

为了探讨富钴结壳的稀土和铂族元素是否有相似的形成机制,对西太平洋海山富钴结壳稀土和铂族元素进行了类比研究.结果表明：富钴结壳的∑REY 范围为1433.7×10-6~2888.0×10-6,其中 Ce 占到近50%,北美页岩标准化后显示较平坦的稀土模式和显著的 Ce 正异常特征.根据稀土配分模式及已有的 Nd 同位素结果,富钴结壳具有亲陆壳属性.富钴结壳具有极高的 Pt(115.5×10-9~1132.0×10-9)、(Pt/Pd)N 和(Pt/Os)N 值,Ir 与 Pt 及 Rh 与 Pt 显示良好相关性.经球粒陨石标准化后显示较一致 PGE(plati-num-group elements)配分模式,从 Os 到 Pt 逐渐富集,Pd 元素强烈亏损.已有的 Os 同位素研究结果显示物源在地质历史时期从幔源属性向陆源属性变化,但富钴结壳 PGE 元素内部相对含量仍在一定程度上保持稳定.研究认为：富钴结壳对海水中的稀土清扫具有选择性,Ce 的正异常恰恰是结壳对海水稀土中 Ce 的优先选择造成的,从而导致海水亏损 Ce.然而海水中 Ce 的亏损并未改变新形成富钴结壳的稀土模式,原因是在海洋中存在适量的具有亏损 Ce 特征的磷酸盐等组分,理论上只需要氧化物类稀土与磷酸盐类稀土消耗的稀土与海水中的补给平衡即可.只是在相关过程中,海洋中氧化物类对稀土的选择更具有主动性,而磷酸盐类表现更多的继承关系.尽管 Os 同位素显示物源供给发生变化,然而富钴结壳 PGE 模式相对稳定.因此富钴结壳 PGE 模式同样可以用富钴结壳对 PGE的选择性吸收解释,因富钴结壳优先选择 Pt 与 Ir 以及相对排斥 Pd 和 Os,形成了现有独特的 PGE 模式.