邢介奇、朱建喜等-CG：早期成岩过程中纳米相针铁矿对海洋磷块岩中稀土配分和富集的影响
日期：
2024-04-01
浏览次数:
81
稀土元素（REEs，包括La-Lu、Y和Sc）地球化学特征被认为是示踪古海洋环境的可靠指标，而在海水中自生沉淀形成的磷酸盐和碳酸盐能够将古海水的稀土地球化学特征保存下来。然而，自生磷酸盐和碳酸盐记录的古海水稀土地球化学变化却并不完全一致。例如，一些海洋自生磷酸盐呈现出中稀土（MREEs）异常富集的“钟形”稀土配分模式，而自生碳酸盐则显示出“现代海水”的稀土配分模式，具有Ce负异常和重稀土富集的特征。因此，了解自生磷酸盐和碳酸盐记录同时期海水的稀土地球化学特征为何存在差异，对于稀土元素在古海洋环境重建具有重要意义。针对上述问题，中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室博士生邢介奇在导师朱建喜研究员的指导下，选择贵州织金早寒武世戈仲伍组白云质磷块岩为研究对象，借助高分辨透射电镜结合电子能量损失谱等纳米尺度矿物学分析技术，考察了同时期自生磷酸盐和碳酸盐稀土地球化学配分差异的矿物学形成机制。该样品主要由同时期沉积的碳氟磷灰石和白云石组成，虽然所处的海水环境一致，但原位稀土地球化学分析却显示两者具有不同的稀土配分模式。自生磷酸盐呈现中稀土富集的“钟形”稀土配分模式，而白云石则呈现重稀土富集的“现代海水”类型的稀土配分模式。为进一步研究自生胶磷矿的“钟形”稀土配分模式的成因，我们对碳氟磷灰石颗粒进行了微纳米尺度的矿物学和地球化学分析。扫面电镜（SEM）观察发现碳氟磷灰石颗粒中含有一些较为分散的极细粒铁氧化物团聚体，经过原位扫描电镜聚焦离子束切片（SEM-FIB）制样后，使用高分辨透射电镜（HRTEM）分析确定这些铁氧化物为纳米相针铁矿（α-FeO(OH)），结晶程度差，粒径多为1-3 nm，均匀分布在纳米磷灰石之间。使用透射电镜配备的电子能量损失谱（TEM-EELS）对纳米相针铁矿的Fe价态分布进行面分析，发现其颗粒边缘明显富集Fe2+，表明在与纳米磷灰石最终沉积固结之前，针铁矿表面发生了还原作用。前人的研究发现铁氧化物的还原过程能够释放其从上覆海水中吸附的稀土，从而提高了孔隙水的稀土含量，并表现出中稀土富集特征。因此，我们的结果指示在早期成岩作用过程中铁氧化还原对海洋自生磷酸盐的稀土富集和配分模式具有较大的影响。相比于磷酸盐，碳酸盐似乎是更为可靠的古海洋环境重建的指标。本研究得到了国家杰出青年基金（41825003），广东省基础与应用研究基金（2022A1515010606）和中国科学院青年创新促进会（2023369）的联合资助。相关成果近期发表于国际期刊《Chemical Geology》。论文信息：Xing, Jieqi（邢介奇）, Li, Shan（李珊）, Wei, Hongyan（魏洪燕）, Xi, Jiaxin（席佳鑫）, Lin, Xiaoju（林枭举）, Yang, Yiping（杨宜坪）, Xian, Haiyang（鲜海洋）, Tan, Wei（谭伟）, Wei, Jingming（魏景明） and Zhu, Jianxi*（朱建喜）. Influence of goethite nanophase on rare-earth element patterns and enrichment in marine phosphates during early diagenesis. Chemical Geology, 2024;653:122029.?
Hot News
/
相关推荐
2025
-
06
-
19
点击次数:
11
2025年6月18日下午，在上海师范大学化学与材料学院的会议室，海关总署、上海海关第二次来上海市稀土协会开展调研座谈，主要针对稀土全产业链追溯体系建设、标准应用与海关协同防控，以及近期企业在通关方面遇到的实际问题开展交流，海关总署风险防控局（上海）信息处、上海海关风险防控分局的多位领导、协会的六家稀土磁材企业以及上海市稀土学会等相关代表约20人出席本次会议?；嵋橛尚岣泵厥槌ご拗心咧鞒郑岣被岢?..
2025
-
06
-
19
点击次数:
11
2025年6月18日下午，在上海师范大学化学与材料学院的会议室，海关总署、上海海关第二次来上海市稀土协会开展调研座谈，主要针对稀土全产业链追溯体系建设、标准应用与海关协同防控，以及近期企业在通关方面遇到的实际问题开展交流，海关总署风险防控局（上海）信息处、上海海关风险防控分局的多位领导、协会的六家稀土磁材企业以及上海市稀土学会等相关代表约20人出席本次会议?；嵋橛尚岣泵厥槌ご拗心咧鞒郑岣被岢?..
2025
-
06
-
19
点击次数:
10
来源：中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心铁电畴壁随机存储器为解决硅基存储技术遇到的“存储墙”问题提供了切实可行的方案。相较于其他二维界面，例如晶界、相界等，铁电畴壁可以被特定的电场创建、移动以及擦除，意味着基于铁电畴壁的存储器件将更加灵活可控。然而，常规铁电畴壁作为高能界面，会出现非预期的漂移甚至湮灭，引发对数据存储可靠性的担忧；其次，现有的铁电畴壁存储器件传导电流和开关比仍处于较低水...
2025
-
06
-
19
点击次数:
11
来源：X-MOL五种具有两种不同结构的新型镧系金属有机框架 （MOF） — [Dy（Seb）1.5（H2O）2]n （H2Seb = 癸二酸，1） 和 {[Ln2（Seb）3H2O]·0.5H2O}n {Ln = Sm （2a）、Eu （2b）、Gd （2c） 和 Tb （2d）}—已经进行了溶剂热合成和结构表征。1 显示了 2-D sql 层，而 2a-d 是同构体，并展示了...