深海富稀土沉积物中的稀土元素主要赋存在生物磷酸盐(鱼类骨骼碎片)和铁-锰(氢)氧化物中。已发表的研究表明,在沉积物-水界面位置,生物磷酸盐的稀土元素含量在千年尺度即可从几个μg/g增加至7000μg/g。通过对从西太平洋采集的沉积物岩芯GC12的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素特征进行研究发现,在沉积物-水界面发生的硅酸盐水解是生物磷酸盐中稀土元素的来源之一。沉积物的Nd同位素则是指示沉积物硅酸盐物源的良好指标。而沉积物Sr同位素特征因为易受沉积物中生物磷酸盐累积的影响,使全样Sr同位素偏向海水的Sr同位素,不利于指示硅酸盐物源。对从GC12沉积柱的沉积物中筛分的生物磷酸盐的微量元素和Sr-Nd同位素特征研究发现火山物质水解是生物磷酸盐在海水中沉降时稀土元素的重要来源,而风尘和火山灰的水解是生物磷酸盐在沉积物-水界面(埋藏深度100 cm以浅)的稀土元素来源。在生物磷酸盐深埋藏过程中(埋藏深度大于100 cm),风尘是生物磷酸盐的主要来源。此外,在沉积物-水界面位置的硅酸盐水解释放的Fe、Mn等元素会形成铁-锰(氢)氧化物,吸收亲金属氧化物元素例如Co、Ni等,促进沉积物中稀土元素和亲金属氧化物元素的富集。因此,早期成岩作用过程的硅酸盐水解是深海沉积物稀土元素富集成矿的重要过程。