Haruldaste muldmetallide jaotumine Soome lahe raua-mangaani konkretsioonides

Abstract

Käesolevas töös uuriti Soome lahe Fe-Mn konkretsioone ning nendes sisalduvate jälgelementide ja peamiselt haruldaste muldmetallide paiknemist. Eesmärgiks oli iseloomustada haruldaste muldmetallide (REE – Rare Earth Elements) jaotumist, sisaldusi ning suhteid ja nende põhjal interpreteerida antud piirkonna konkretsioonide tekkekeskkonda ning geneetilist päritolu. Petrograafilised uuringud teostati valgusmikroskoobiga. Konkretsioonide mikrostruktuuri ning põhielementide levikut iseloomustati skaneeriva elektronmikroskoobi (SEM) abil. Põhi- ja jälgelementide kaardistamine, punkt- ja joonmõõtmised tehti laser-ablatsiooni induktiivsidestatud plasma massispektromeetrilisel (LA-ICP-MS) meetodil. Uuringud näitasid, et Fe-Mn konkretsioonil SL_15_68_02 on selgelt eristunud raua amorfsetest oksü-hüdroksiidsetest massidest koosnev tuum ning vahelduvad raua- ja mangaanirikkad kihid. Fe-kihid on põhiliselt kitsamad, konkreetsemad ja lähevad sujuvalt üle Mn-rikkaks kihiks. Mangaan paikeneb konkretsioonis hajusamalt ning kihid on laiemad. Tuumas on märgata suuremat Si-sisaldust. Samuti on näha fosfori selget kontsentreerumist rauarikkasse kihti. Lisaks fosforile on Fe-rikastes kihtides kõrgemad Cr, Ti, V, Co, Zn, Sr, Sn, Th, U, Sc, Y ning REEde sisaldused. Mn-rikastesse kihtidesse on koondunud Ba, W, Ni ning Cu. Haruldaste muldmetallide (REE) sisaldused on kõrgeimad tuumaosas. Sarnaselt mereveega on konkretsiooni SL_15_68_02 REE spektris põhiliselt märgata negatiivset Ce anomaalia, kuid tuumaosas on märgata nõrka positiivset Ce anomaaliat. Lisaks on konkretsioonis läbiv nõrk Eu negatiivne anomaalia. Tuumaosas esinev positiivne Ce anomaalia, viitab algselt anoksilistele tingimustele. Konkretsiooni kihilises osas on valdavalt läbiv Ce negatiivne anomaalia, mis näitab, et tegemist võis olla oksilise keskkonnaga. Uuritud Fe-Mn konkretsiooni geneetilise tüübi määramiseks võrreldi Ce/Ce* suhteid Nd kontsentratsioonidega ning Y/Ho suhetega. Sellest selgus, et uuritud konkretsiooni mõõtmistulemused vastavad hüdrotermaalsele tekkele, mis ei vasta Läänemere konkretsioonide tekketingimustele ning probleem seega vajab edasisi uuringuid.