稀土元素(包括镧系元素和钇)作为支撑新能源、电子信息和国防科技发展的战略资源,是绿色转型与数字革命的和新材料,但受地缘分布不均、开采环境成本高及需求激增等因素,正面临日益严峻的稀土供应危机。近年来在深海盆地中发现的富稀土沉积物资源潜力大、富含中重稀土,是陆地稀土的潜在替代资源。然而,海水中超低浓度的稀土元素无法解释沉积物中的高含量特征,其富集机制尚未明晰。本研究通过系统分析西太平洋、东南太平洋和印度洋富稀土沉积物发育区的沉积物孔隙水地球化学特征,识别出孔隙水发生的早期成岩作用改变主要为孔隙水中稀土元素含量的升高和中稀土元素的富集,结合沉积物及上覆海水数据,发现沉积物-水界面发生的有机质降解、铁锰(氢)氧化物的微还原溶解或晶体转变以及粘土矿物溶解均可能贡献于孔隙水的早期成岩改变,孔隙水中的稀土元素进一步被磷酸钙吸收或在氧化环境中被铁锰(氢)氧化物重新吸附。孔隙水可以储存高含量的溶解稀土元素,因而是重要的溶解稀土元素储库,胶体态在稳定和保存孔隙水中的稀土元素中可能发挥关键作用。同时,孔隙水还是沉积物中稀土元素以及稀土元素海底通量的来源。孔隙水稀土元素浓度的差别可能是多种因素共同作用的结果。