东太平洋沉积物稀土元素和Nd同位素地球化学特征及其环境指示意义

【摘要】：本论文以东太平洋中国多金属结核调查区中表层沉积物、岩心沉积物、与沉积 物对应的多金属结核、沉积物中的微结核为研究对象，对其稀土元素、Ｎｄ 同位素以 及相关的矿物和常微量元素进行了研究，目的在于揭示东太平洋深海沉积物稀土元 素的富集机制，以及稀土元素和 Ｎｄ 同位素对物源和古海洋环境的记录。通过研究， 得出如下几个重点结论：（１）东太平洋深海沉积物总体上表现为轻稀土富集，具明 显 Ce 负异常的特征，与地壳风化产物（黄土）以及边缘海沉积物有较大差异，而与 海水的分布模式相近，其中粘土矿物、铁锰颗粒和磷质骨屑对稀土元素具有强的富 集作用，而钙质生物化石对稀土元素具有稀释作用；（2）东太平洋海底粘土组分以 陆源粘土组分为主，陆源-自生混成粘土组分成斑点状分布；陆源粘土组分来源于北 美河流物质、东太平洋火山岛屿和东亚大陆风成物质；（3）钙质沉积物岩心的稀土 元素、CaCO3、εNd 旋回揭示了东太平洋古海水的演化历史，在早中新世，海水经 历了多个温度、氧化还原和火山活动的旋回变化；而沸石粘土岩心稀土元素、矿物 和常微量元素特征比值则揭示出早中新世以来东太平洋海底火山活动的历史，从早 中新世到现代，东太平洋海底火山喷发经历了由碱性向基性的变化。