广州海洋局在深海稀土研究领域取得突破性进展

1 7月

   近日,《Science》子刊《Science Advances》(中科院一区,影响因子14.1)以“Early diagenetic control on the enrichment and fractionation of rare earth elements in deep-sea sediments”(深海沉积物早期成岩作用过程稀土元素的富集和分异)为题,发表了广州海洋地质调查局深海矿产资源科技创新团队在深海稀土研究领域的重要成果。


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稀土元素广泛应用于传统工业、航天航空、军事、新能源及其他高新产业和环保领域,是极为重要的战略资源。陆地稀土资源日益紧缺,深海蕴藏着资源量巨大的稀土矿产,据估算,深海稀土资源可供人类持续使用几百年。然而,深海稀土的富集机制问题一直悬而未决,一定程度上影响了勘查和开发的进程。因此,对深海稀土的研究具有重要意义。

本研究首次系统分析了西太平洋深海稀土赋存的三大载体:海水、孔隙水和磷灰石的稀土和钕同位素特征,从机理上揭示了稀土元素迁移和富集的全过程,创新地以稀土循环的角度讨论了深海稀土富集机制问题,为国际深海稀土资源产业化提供了重要理论依据。

同时,本研究提供稀土迁移的关键证据,发现稀土元素特征会显著受到早期成岩的改造,并提出磷灰石稀土元素特征可能不是示踪古海洋环境的可靠指标,该结论一定程度颠覆了传统认知,为稀土元素在地学界的应用提供了重要参考。

近年来,该研究团队在稀土元素赋存状态和富集机制方面取得重要创新性认识,系统建立了深海沉积物稀土成矿模型,研制了一套富稀土沉积物标准样品,建立深海沉积物全矿物数据库,初步形成深海稀土选矿技术流程,极大地推进了产业化的进程,为我国战略资源保障做出了突出贡献。

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