【中山大学】中山大学在深海富稀土沉积物稀土元素富集机制方面取得新进展

    中山大学在深海富稀土沉积物稀土元素富集机制方面取得新进展

稀土元素具有卓越的光电磁性能，在军事、冶金工业、石油化工、玻璃陶瓷和新材料等方面有不可替代的应用价值。近几十年来，随着高科技电子产业和绿色能源技术的突飞猛进，陆地上稀土矿产被大量消耗。考虑到供应风险，许多国家开始在海洋探索新型的稀土资源。2011年，日本研究团队首次报道称：东南太平洋和中北太平洋的深海沉积物富集高含量的稀土元素且储量巨大，有望成为未来的稀土资源。随后各方开始加快深海稀土矿的勘探和研究。然而，目前关于深海沉积物中的稀土富集机制仍存在争议。

中山大学地球科学与工程学院孙晓明教授指导的一年级博士生廖健林等采用中北太平洋的深海沉积物样品对此开展研究，取得新进展。全岩地球化学分析数据表明稀土元素与磷酸钙存在强烈的正相关关系，指示磷灰石是一种重要的稀土赋存矿物。廖健林等从纳米地球化学的角度切入，探讨磷灰石在沉积过程中的稀土元素分布和富集特征。扫描电镜图像表明富集稀土的磷灰石大多数是海洋生物遗骸（图1），采用激光剥蚀与电感耦合等离子体质谱图联用（la-icp-ms）的面扫技术，生物质磷灰石内部的稀土元素分布情况得以呈现（图2），其分布特征暗示：稀土元素是在生物体之后由外而内扩散进入到磷灰石内部。利用目前技术最顶尖的球差矫正透射电镜（titan），得以在原子尺度直观呈现了磷灰石晶格中以取代机制赋存的稀土元素。

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