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近日，广州海洋实验室陈道华团队以深海稀土循环为切入点，在深海稀土富集机制及稀土元素古环境示踪方面取得新进展。相关成果以“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，在国际顶级期刊Science Advances发表并得到了国家自然科学基金委的重点报道，论文第一作者为邓义楠博士。
稀土元素广泛应用于传统工业、航天航空、军事、新能源及其它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。
本研究通过研发的海洋流体超痕量测试技术，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（图1），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。
图1 深海稀土元素的迁移特征
该成果合作单位还包括了广州海洋地质调查局、天津大学、云南大学、中山大学、伦敦大学学院和利兹大学等。
论文信息：Deng Y., Guo Q., Liu C., et al. Early diagenetic control on the enrichment and fractionation of rare earth elements in deep-sea sediments. Science Advances, 2022, 8, eabn5466.
