深海沉积物中稀土元素富集分馏的早期成岩控制

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来自深海沉积物的生物磷灰石中的稀土元素和钇（REY）是重建古环境条件的潜在指示物。然而，由于缺乏来自环境孔隙水的关键信息，REY的富集机制和这种示踪剂的可靠性仍然难以捉摸。在此，报告了来自西太平洋深海地点的孔隙水、底层水和生物磷灰石的高分辨率地球化学数据。结果显示，来自深海的REY的底栖通量比来自浅海领域的通量要少，导致REY丰富的沉积物。REY在孔隙水中的深度分布与生物磷灰石相反，REY模式和钕同位素组成在生物磷灰石中的分布也不均匀。 这些结果表明，在早期成岩过程中，REY和钕的同位素组成发生了改变。因此，我们推断，生物磷灰石的REY并不是地球历史上深海环境的有力记录者。水分析：为了避免污染，实验工具，包括特氟隆烧杯、聚丙烯瓶和管子，都用超纯酸和Milli-Q水清洗。使用了超净试剂，溶解的REY浓度由Elemental Scientific Inc.实验室（中国上海）的在线预浓缩系统通过ICP-MS与ESI seaFAST  III（海水自动预浓缩系统；Elemental Scientific Inc., NE, USA）进行分析。样品制备和测量遵循（8, 20, 57）所建立的程序。该系统用于去除水基质，并通过由乙二胺三乙酸和亚氨基二乙酸官能团组成的离子交换柱提高灵敏度，以选择性地预浓缩海水样品中的REY，同时在pH值约为7时洗掉阴离子和碱土阳离子。 为了评估这项技术的准确性，使用了海水认证参考材料（CRM）（NASS-6，加拿大国家研究委员会），因为没有针对孔隙水的CRM。REY的结果与文献值之间的偏差小于10%（1）（表S6）。基于NASS-6的重复测量（n = 10），所有REY的外部精度都≤10%。检测限由1% HNO3空白信号的三倍评估，在0.016和0.88 pM之间。尽管在这次航行中没有采取船上程序性空白，但在实验室中确定了程序性空白，这些空白与1% HNO3空白信号没有区别，并且低于规定的检测限（表S6）。REY浓度被归一化为PAAS（58）；Ce/Ce* = CeN /（1/2La N + 1/2Pr N），Eu/Eu * = EuN /（1/2Sm N + 1/2GdN），Y/Y* = YN /（1/2Dy N + 1/2Ho N），根据（17）计算，MREE/MREE* = 2 × 平均（MREE）/ [平均（LREE） + 平均（HREE）]。 孔隙水中溶解的锰、铁和铝的浓度是按照(18)规定的程序，用Milli-Q水对50倍稀释的样品进行每形成。精度一般优于10%。使用ICS-1100离子色谱仪，按照（18）描述的程序，测量SO42-、NO3-、Cl-、Br-和F-的浓度。 离子浓度是通过超纯水对100倍稀释的样品进行测定。AG19型色谱柱用于离子分离，使用碳酸氢盐溶液（即1.8 mM Na2CO3 + 1.7 mM NaHCO3）作为洗脱剂。样品中离子的相对SD≤1%。