磷酸钙对赤道中太平洋富硅质软泥深海沉积物REY模式的控制

• 作者: Paul S.A.L. Volz J.B. Bau M. 李波(翻译) 李顺(校对) 任江波(校对)
• 来源期刊: 海洋地质
• 学科: 地球科学
• 关键词: 稀土元素和钇 磷酸钙 早期成岩作用 耦合置换 克拉里昂-克里帕顿区(CCZ)
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 页码范围: 21-38
• 页数: 18页
• 分类号: P61

摘要

稀土元素和记(REY)经常被用作(古)环境条件、元素来源和迁移途径的重建指标。许多地质系统较好地描述了REY行为,但是深海沉积物及其在早期成岩作用中对沉积物产生影响的多种过程,使得关于页岩标准化稀土模式(REYsx)的起源和发展问题没有得到解答。本研究报告了赤道中太平洋克拉里昂-克里帕顿区(CCZ)深海沉积物上部10m沉积物固相和孔隙水的REY数据。固相REY剖面显示5-8 m深度以下的REY浓度最高,REYsv模式显示MREY富集(Lasx/Gds在0.35~0.60之间;GdsN/Ybs在1.19~1.47之间)以及无或负CesN和Ysv异常(即显示球粒与亚球粒的YHo比值在24.7~28.7之间)。根据全岩沉积物元素含量和顺序萃取的相关分析,认为磷酸钙相控制了富硅质软泥的粉砂质粘土的稀土分布和模式。MREY在沉积物-水界面开始富集,并随着深度增加而系统性增强。负Cesv异常随着深度而加剧,可能是因为Ce主要与Mn和Fe(羟基)氧化物结合。因此,Ce浓度在整个沉积岩心中保持相对恒定,而其他三价REY元素主要由磷酸钙相控制,磷酸钙相不断地从周围孔隙水中富集REY。对氧化还原不敏感的三价REY浓度随深度增加而增加,通过REY^3+和Na^+对Ca^2+的耦合置换产生或增强负Cess异常。因此,固相REYsv模式由孔隙水REYs模式决定,不适合古海洋学解释。然而,孔隙水和固相REYsv模式的相似性表明,在REY进入磷酸钙晶体结构的过程中,只有轻微的分馏发生。