对东太平洋海隆13°N洋中脊西侧含金属沉积物（站号：E271）进行矿物学和地球化学分析，并与前人在洋中脊轴部地区的热液沉积物研究结果对比，分析相同热液区远端含金属沉积物和近喷口含金属沉积物的不同成因，及其对元素赋存状态造成的差异，通过对粘土粒级组分（< 2μm）的研究，探究自生蒙皂石的成因，探讨自生作用过程中Si的物质来源，以及Si同位素和稀土元素的地球化学行为。

E271站位沉积物是远端含金属沉积物，由非浮力热液羽状流中颗粒物沉降所形成的；而17A-EPR-TVG1站位沉积物是近喷口含金属沉积物，由黑烟囱或者热液硫化物丘状体崩塌、堆积，或者由热液羽状流中Fe-Mn氧化物和硫化物快速沉淀而形成的，近喷口沉积物比远端沉积物更富集Fe、Cu和Zn等元素。元素在两种含金属沉积物中的赋存状态基本相同，除了Fe、Cu、Zn、Mo和REE等元素在远端沉积物中主要存在于Fe-Mn氧化物相，在近喷口沉积物中主要在残留相中。远端沉积物中REE页岩标准化配分模式与海水相似，表明REE主要来自海水，而近喷口沉积物中REE配分模式与热液流体相似，说明REE以高温热液流体来源为主。

受海底热液活动和靠近陆地影响，E271站位含金属沉积物中粘土矿物来源复杂，伊利石、绿泥石和高岭石可能来自北美洲或中美洲，通过河流或风搬运而来，而蒙皂石极可能是在含金属沉积物中通过热液来源Fe羟基氧化物和二氧化硅以及海水发生反应形成。二氧化硅可能来自硅质微体生物碎屑（硅藻或者放射虫）、热液流体或碎屑矿物，其δ³⁰Si值都高于自生蒙皂石，因为自生作用过程中Fe羟基氧化物选择性吸附较轻的Si同位素而导致硅同位素分馏。E271粘土粒级组分中Sm/Fe比值低于含金属沉积物、远端热液羽状流颗粒物和沉积物Fe-Mn氧化物相中的Sm/Fe比值，表明蒙皂石自生作用过程中Fe羟基氧化物吸附的稀土元素发生迁移，极有可能是因为REE离子半径过大不能类质同象替换蒙皂石的四面体或八面体位。