桂林寨底地下河系统中地下水稀土元素含量及分异特征

对寨底地下河系统中地下水样品进行水化学指标测试和稀土元素测试分析,开展了稀土元素地球化学研究,研究结果表明:寨底地下河系统中地下水∑REE质量浓度偏低,大部分水点表现出LREE亏损、HREE富集的特点。∑REE质量浓度与地下水pH,Eh的相关性不明显,地下水中HCO_3~-和Ca~(2+)对∑REE浓度的影响程度相似,地下水中HREE富集与pH有一定关系。采用北美页岩标准化后大部分地下水稀土元素分布表现出Ce负异常和Eu正异常;Ce负异常与Fe,Mn有一定的相关性,Eu正异常与地下水系统氧化还原条件有关。整个地下河系统包含的子系统中,地下河子系统与岩溶泉子系统稀土元素富集、分异特征存在差异。     

煤矿区地下水稀土元素地球化学特征:以皖北许疃矿为例

为了解煤矿区地下水稀土元素地球化学特征,采集了许疃煤矿3个含水层水样,进行常规离子和稀土元素测试,探讨了稀土组成及元素异常特征,结果表明:许疃矿3个含水层呈碱性,pH值平均为8.7,地下水中阴离子以HCO_3~-为主,阳离子以K~++Na~+为主。Ca~(2+)和Mg~(2+)含量在灰岩水中最大,Na~++K~+浓度在煤系水中最高。地下水中稀土总量偏低(∑REE=0.023~0.251μg·L~(-1)),经后太古宙平均页岩标准化,表现为轻稀土亏损,重稀土富集,所有样品均表现为明显的Eu正异常,多数样品表现为Ce和Y负异常;这些特征受到多种因素控制,其中Ce负异常受到地下水pH值影响,而Eu异常受长石类矿物溶解的影响,Y负异常和较低的Y/Ho值与Ca~(2+)浓度密切相关,受到围岩作用的影响。这些特征及影响因素表明利用稀土元素特征进行矿井水源识别具有一定的可行性。     

宁都盆地典型脐橙园土壤稀土元素地球化学特征研究

为研究宁都盆地典型脐橙园土壤稀土元素地球化学特征,在宁都盆地内共采集30组土壤样品,对REE组成特征、配分模式、参数特征、Eu亏损原因进行分析和讨论。结果表明：土壤样品总稀土含量平均值为346.16 mg·kg^-1,分别是江西土壤稀土背景值、中国南方红土土壤稀土平均值、中国土壤背景值、北美页岩值、地壳值含量的1.64倍、1.97倍、1.84倍、1.85倍、1.83倍。园内所有样点配分曲线均呈现出右倾的几何形态,∑Ce/∑Y平均值为4.26,显示出土壤中轻稀土相对富集的特点,具有明显的Eu负异常。(La/Yb)_N,(Gd/Yb)_N参数值表明轻稀土元素具有更为显著的分馏作用。δCe,δEu计算结果显示,Ce负异常点主要集中在基岩岩性为花岗岩的土壤中;30组样品Eu则全部呈现出明显的负异常,表明区内土壤具有共同的陆源属性,以酸性岩为主,与区内大面积分布花岗岩相一致。土壤中Eu亏损的主要原因是成土母质存在一定的亏损及土壤发育过程中Eu发生氧化还原反应淋失产生的亏损叠加。La/Yb-∑REE图解显示白垩纪砂岩、砾岩基岩区土壤7组样...     

临涣采煤沉陷区地表水稀土元素地球化学特征

以淮北临涣采煤沉陷区地表水为研究对象,共采集6个地表沉陷区积水样品、 13个河水样品,采用ICP-MS测定样品中稀土元素含量,分析了水中稀土元素分配模式,利用化学平衡软件MINTEQ(3.1版)计算了水体中稀土元素络合方式。结果表明:研究区地表水中∑REE含量较低,平均含量为0.2121μg·L~(-1),其中沉陷区积水、河水中∑REE平均值分别为0.1967和0.2532μg·L~(-1);水体呈现富轻稀土元素特征,轻稀土/重稀土比值达到1.55,并呈现出显著的Ce负异常及Eu正异常,河水中(La/Yb)_N与pH, HCO~-_3有较为显著的相关性,但沉陷区水中(La/Yb)_N与pH, HCO~-_3相关性不明显;模拟计算结果显示,河水及沉陷区水的Ln(CO_3)~-_2碳酸盐无机络合形式平均占比在90%以上,其次是LnCO~+_3络合形式; pH值, Na~+, Ca~(2+), Mg~(2+)等常量阳离子浓度会影响REE的迁移,偏碱性的水化学性质会影响REE的分异。     

重庆市江津区表层土壤中稀土元素含量与分布特征

为研究重庆市江津区表层土壤中稀土元素(REE)含量和空间分布特征,采集156件土壤样品,用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定其稀土元素含量。采用统计学和地质统计学分析了表层土壤中稀土元素含量和空间分布特征,结果表明:江津区表层土壤中REE含量范围为99.06～222.28μg·g~(-1),平均值149.07μg·g~(-1),低于中国土壤REE背景值(163.86μg·g~(-1))。江津区表层土壤的球粒陨石标准化曲线呈现向右倾斜的轻稀土富集型。δEu和δCe平均值分别为0.57和0.91,表现出明显的Eu负异常和微弱的Ce负异常。不同地质时代地层上覆表层土壤中REE含量具有显著差异性(p=0.0350.05),下白垩统窝头山组(K_(1w))和侏罗系(J)地层上覆表层土壤中稀土元素含量高于三叠系(T)地层。江津区中西部地区表层土壤中稀土元素总量较高。     

铜仁坝黄磷矿稀土元素地球化学特征及其指示意义

贵州铜仁坝黄磷矿富含稀土元素,且伴生Ni,Mo,V,U等有益元素。采用电感耦合等离子体-质谱仪(ICP-MS)对研究区含磷岩系稀土元素含量进行了测试分析。结果表明:磷块岩稀土总量较高,高于下伏老堡组硅质岩及近矿围岩,并富集重稀土元素Y,ΣREE与P_2O_5成正相关关系,推测稀土元素可能赋存于碳氟磷灰石中;磷块岩稀土配分曲线略左倾,具有明显Ce的负异常,LREE/HREE较低,Eu具弱负异常至弱正异常,此外在REE-La/Yb关系图上,磷块岩落于沉积岩-玄武岩-花岗岩交汇区域,表明磷块岩具热水沉积特征;剖面上Ce异常及ΣREE的变化特征,揭示磷块岩形成于较深水的陆缘海环境,且在新元古代末到早寒武世,坝黄矿区经历过一次明显的海侵-海退过程;磷块岩Ceanom均小于-0. 1,沉积速率低于近矿炭质页岩及下伏硅质岩,说明坝黄磷块岩形成于相对氧化且沉积速率低的环境。     

宿县-临涣矿区深部含水层水循环稀土元素示踪

为了凸显稀土元素在示踪深部地下水系统水循环中的应用基础意义,以宿县-临涣矿区深部开采主要突水含水层四含、煤系、太灰与奥灰为研究示范,选取深部主要突水含水层地下水样品稀土元素地球化学参数(LREE/HREE,(La/Yb)_N,δEu,δCe,(La/Sm)_N,(Gd/Yb)_N,Eu/Sm)与常规离子(K~++Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+),SO_4~(2-),Cl~-,HCO_3~-,CO_3~(2-))作为分析变量,开展主成分分析的对比研究,阐明了深部地下水稀土元素地球化学参数的控制因子与稀土元素分异的水文地球化学机制。从而基于矿区地质与水文地质条件概化,在矿区主要突水含水层地下水稀土元素分布与分异研究的基础上,提出了补给水源分别从近水平、近垂直与混合三种渗流路径补充相应主要突水含水层的深部地下水循环模式。研究成果为矿区深部水害防治和深部水资源保护与利用提供理论依据。     

海南岛南渡江近岸河口沉积物稀土元素地球化学

用电感耦合等离子体(ICP-MS)测定了海南岛南渡江近岸河口11个站位沉积物中的稀土元素(REEs)以及U,Th,Ti,Sr,Mn等元素的含量,探讨了沉积物中REE分布模式和变化规律,推断沉积物的来源及演化过程。结果表明,研究区沉积物ΣREE平均含量为124.94 mg.kg-1,河口沉积物ΣREE含量低于滨浅海沉积物。虽然各站ΣREE含量存在较大差别,但分布模式相似,均为轻稀土富集型和Eu负异常,为陆壳型沉积。沉积物中REE与U,Th,Ti和Zr有显著的正相关性,与Sr,CaO相关性较弱,表明沉积物主要来源是花岗岩陆源物质,其次是生源碳酸盐物质。     

南方离子型稀土矿区马尾松稀土元素的分布与富集

为探讨南方离子型稀土矿区马尾松地上部分各器官稀土元素的分布与富集特征,采集福建省长汀县濯田镇马尾松下的土壤样品和地上部分各器官(树皮、树干、树枝和树叶)样品,测定其稀土元素。结果表明:马尾松下的土壤稀土元素含量平均值为275.15 mg·kg~(-1),轻重稀土元素分异明显, Ce元素富集明显, Eu元素相对亏损;马尾松地上部分各器官稀土元素含量普遍较低, LREE高于HREE,轻重稀土元素分异。马尾松地上部分各器官稀土元素球粒陨石分布模式中, Ce元素和Eu元素明显正异常,马尾松树干、树叶重稀土元素标准化后明显波动分布,呈锯齿状,马尾松树皮和树枝波动幅度小;其δCe(δEu)均大于1, Ce和Eu元素明显富集。马尾松地上部分各器官稀土元素的吸收系数均较小,该地区稀土元素由土壤到植物的迁移程度低,马尾松地上部分各器官对稀土元素的富集能力弱,但其生物量和提取稀土元素的能力不容忽视,可尝试将植物提取技术运用于该地区的稀土净化。     

湖南辰溪特高有机硫煤的稀土元素特征及其成因

采用高分辨率电感耦合等离子质谱(HR-ICP-MS)技术测定辰溪晚二叠世高有机硫(7.75%)煤中的稀土元素(REEs)。辰溪煤中∑REE变化较大,从38.84 μg/g至305.85 μg/g,加权平均值为104.57 μg/g,高于世界煤均值,与中国煤相近。辰溪煤中有明显的Ce负异常(δCe=0.74~0.84)和Eu的负异常(δEu=0.55~0.69)。煤层剖面上稀土元素含量和分布模式的变化反映了成煤环境的波动,从底板到顶板陆源物质的影响减弱,而海水的影响增强。沉积环境的阶段性变化是导致剖面上下有机硫与黄铁矿硫比值相差悬殊的原因。辰溪煤中稀土元素与铁呈现了显著的正相关性(n=11,r=0.95),说明其物质来源和富集条件有一定相似性,即陆源物质和海水共同影响的结果。稀土元素的分布模式以及∑REE与灰分、Si、Al的相关性说明了其主要来源于陆源物质;辰溪煤中δCe与δEu在剖面上变化很小,说明海水对煤中的稀土元素存在重新改造的作用。     

河南省董家埝银矿稀土元素地球化学特征及地质意义

为研究董家埝银矿稀土元素组成特征及其地质意义,对矿区岩浆岩、地层、构造角砾岩、蚀变岩及银矿石等的稀土元素进行了ICP-MS分析测试。从沉积岩系→片麻岩→构造角砾岩→小河花岗岩→银矿石→蚀变花岗质碎裂岩→闪长岩、辉绿岩,ΣREE逐渐增加,显示了成矿流体对岩浆岩、地层的淋滤改造作用。各类岩矿石的Y/Ho比值均与球粒陨石接近,且在La/Ho-Y/Ho图解上呈近水平分布,表明它们之间具有同源性,存在一定的成因联系。银矿石的稀土元素可分为两组:一组表现为Eu正异常和Ce负异常,反映了原始成矿热液稀土元素特征,指示成矿流体有具相对高温和相对还原的流体特征,且在成矿过程中可能有海水参与;另一组银矿石表现出Eu负异常和Ce负异常,为岩浆热液叠加改造的反映。综合分析认为,董家埝银矿属于中高温裂隙填充型矿床。     

密云县潮河流域沿岸铁矿集中区土壤中稀土元素的地球化学特征及粒度效应

研究评价了原土及粒级土壤中稀土元素地球化学特征以及粒度效应。采用ICP-MS对原土和各个粒级土壤中15种稀土元素,包括La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu和Y进行了测定。结果表明:研究区内土壤中稀土元素的含量高于中国大陆土壤稀土元素背景值,平均值变化较大;15种稀土元素含量与不同粒级的关系趋势一致,即随着粒径的减小而呈现增大的趋势;原土及各粒级土壤经Masuda(1973)的6个Leedy球粒陨石平均值标准化后,REEs的配分模式一致,呈富集轻稀土的右倾型,明显的Eu负异常,Ce弱亏损,主要受陆源控制。潮河流域沿岸土壤中REE随粒度的变化特征与粘土矿物对其吸附及不同粒级中的矿物成分密切相关。该研究结论为选取稀土元素作为示踪剂提供了科学依据,并为不同粒径组分中稀土元素的进一步研究提供一定的参考价值。     

热带海洋生物稀土元素生态化学特征分析研究

于中国南海南沙海域采集了30种鱼类、5种贝类和4种甲壳类热带海洋生物,以HNO3-H2 O2为消解体系,利用微波消解进行前处理,并用电感耦合等离子体质谱测定了生物体中稀土元素( Rare earth elements, REE)的含量,分析了稀土元素的生态化学特征。结果表明,微波消解-ICP-MS方法测定稀土元素,各元素的线性关系良好(r=0.9997~1.0000),检出限可达ng/L,准确度高和精密度较好,相对标准偏差(RSD, n=3)<5.0%,各稀土元素回收率在91.5%~106.7%之间。鱼类、贝类和甲壳类生物样品中稀土总量(∑REE)变化范围分别为5.02~34.8μg/kg,30.4~1481μg/kg和103~863μg/kg,3类生物对各稀土元素的富集平均含量为甲壳类>贝类>鱼类,14种稀土元素在鱼类/贝类/甲壳类内含量存在明显正相关性(r>0.80);生物体内轻稀土元素( La~Eu)含量高于重稀土元素( Gd~Lu)含量,从稀土配分模式看出,鱼类/贝类/甲壳类中REE分布模式基本一致, Gd均出现负异常,轻重稀土元素之间有明显的分馏;生物体中δEu值出现负异常,δEu值与相应海域沉积物中δEu值相近,而δCe值出现正异常;同时研究了稀土元素在生物体中的富集和沉积物沉降过程中相关性等。本研究得出的关于热带海洋鱼类/贝类/甲壳类稀土元素的含量和分配规律,可为研究南海水体环境中稀土元素的含量水平和迁移富集提供基础资料。     

Ca~(2+)和 HCO_3~-能在溶液中大量共存吗?

无机化学教材确认:“20℃下,100克水能溶解16.60克 Ca(HCO_3)_2”。印象很深的实验是“二氧化碳气体连续通入澄清石灰水,先出现白色浑浊,后又逐渐消失。”对此,是否能认为,20℃下 Ca~(2+)和 HCO_3~-能在水中大量共存?笔者通过实验和计算认为,20℃时,Ca~(2+)     

贵州惠水早石炭世打屋坝组黑色岩系稀土元素地球化学特征及沉积环境分析

为深入探讨贵州黔南地区早石炭世打屋坝组黑色岩系的沉积环境与物源分析,笔者选取了贵州惠水王佑地区早石炭世打屋坝组黑色岩系进行系统采样和稀土元素地球化学分析,探讨该区域黑色岩系的沉积环境变化特征,为下一步页岩气勘探提供参考。分析结果表明,研究区域的稀土元素总量ΣREE为(100.52~627.32)×10~(-6),平均值为191.20×10~(-6),比北美页岩稀土总量(200.21×10~(-6))略低。通过LREE/HREE,δCe,δEu等相关参数显示,研究区域的黑色岩系经北美页岩标准化后曲线呈平坦状,表现为轻稀土富集,重稀土相对亏损;研究区域样品的δEu值为0.86~1.11,平均值为0.97,δCe值为0.92~1.12,平均值为1.03,异常表现不明显,结合野外岩性特征变化,可推断研究区域的沉积环境表现为弱氧化-弱还原环境,属于台地边缘斜坡-浅海陆棚相;通过w(ΣREE)-w(La)/w(Yb)图解可知,研究区域的物源属于上地壳花岗岩与沉积岩的混合物;此外,结合研究区域样品的TOC含量与黄铁矿的富集程度可知,贵州惠水王佑地区早石炭世打屋坝组黑色岩系具有良好的生烃潜力。     

贵州红枫湖溶解态稀土元素地球化学研究

以中国西南碳酸岩盐地区的红枫湖及环湖河流水体为研究对象,采用液-液萃取和ICP-MS测试方法,对水中溶解态稀土元素浓度进行了测定,借以探讨碳酸盐岩水体环境下稀土元素的地球化学行为和环境效应。研究结果表明,红枫湖湖水溶解态稀土含量相对较低,∑REE总浓度分布于14.3～27.2 ng.kg-1之间,平均含量为18.24 ng.kg-1,明显低于地表水体浓度平均值。环湖河水溶解态∑REE浓度分布于4.07～102.28 ng.kg-1,平均为24.12 ng.kg-1。湖水和河水的页岩(PAAS)标准化的溶解态稀土元素配分模式都显示了显著的重稀土富集特征以及Ce元素负异常,而水化学络合计算结果显示,水体中溶解态稀土几乎以占绝对优势的碳酸盐无机络合形态存在,其他络合方式所占比例非常微小。这些都显示与相对偏碱性的水化学环境有关。     

赣南小流域水体中溶解态稀土元素地球化学特征

以亚热带富稀土背景区的赣南水系为研究对象,通过ICP-MS测定,探讨了赣南小流域水体中溶解态稀土元素的含量及分布模式,结果表明：赣南小流域溶解态稀土（DREE）含量均值为1.2845μg·L^-1,其浓度高于长江、珠江等内陆天然河流,这反映了其富稀土背景的特点。该区溶解态稀土元素分布模式表现出Ce明显的负异常和Eu正异常,这与同一背景下表土层中的Ce正异常和Eu负异常是相对应的。溶解态稀土元素的页岩标准化分布模式表现为中重稀土（MREE/HREE）富集型,这是由于该区富含重稀土矿物的易风化的氟碳钙钇矿的存在引起的。     

云南镇康芦子园铅锌多金属矿床稀土元素地球化学特征及意义

芦子园铅锌矿床位于"三江成矿带"南段保山-镇康地块,矿体赋存于上寒武统沙河厂组第二、三段(∈3s2,∈3s3)中的一套碳酸盐岩系中,矿体呈似层状、透镜状、脉状,严格受构造控制,矿体及其周围发育大量的矽卡岩矿物。矿区大理岩和矿石的稀土元素配分模式为轻稀土元素相对富集,具有中等Eu亏损异常及无明显的Ce异常;矽卡岩的稀土元素配分模式可分为两类:一类为中等Eu亏损异常;另一类为无明显Eu异常或较弱的Eu正异常。大理岩、矽卡岩和矿石具有相似的REE配分模式,均为轻稀土元素相对富集型,具有一定的负Eu异常及无明显Ce异常,向右倾斜,通过各类岩(矿)石稀土元素特征分析,并结合矿床地质特征,认为成矿作用主要是在相对还原的环境下进行,其成矿物质来源于深部热液,可能部分来源于赋矿地层(∈3s2,∈3s3)。研究认为,该矿床为赋存于碳酸盐岩地层中明显受构造控制的热液充填交代矽卡岩型铅锌矿床。     

岩溶地下河系统中表层土壤稀土元素含量及分布特征

以桂林寨底地下河系统中表层土壤为研究对象,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)进行稀土元素测试分析,开展了稀土元素地球化学研究,研究结果表明:研究区内土壤稀土元素总量∑REE分布范围为117.82~451.98μg·g~(-1),平均为312.30μg·g~(-1),变化范围属中等分异型,高于中国大陆的土壤稀土元素总量背景值。轻稀土总量LREE高于中国大陆土壤LREE背景值,重稀土总量HREE略低于中国大陆土壤HREE背景值。LREE/HREE平均值为7.86,与北美页岩LREE/HREE值7.47相接近。土壤样品的北美页岩标准化曲线具有略轻稀土富集的右倾特征,Ce和Eu均表现出微弱的负异常特征,与研究区内成土母岩有一定的关系。虽然成土母岩决定着土壤中稀土元素的初始含量,但最终含量还受到其他因素的影响。     

内蒙古中部渣尔泰山群微量元素地球化学特征

通过对内蒙古中部渣尔泰山群各层位岩石采样,对该山群中共43个微量元素（含稀土元素）与地壳丰度进行了对比分析,总结了该山群微量元素的地球化学特征。研究表明,该山群富集W、Re、Cu、Pb、Co等元素,而In、V、Cr、Ni等元素亏损较严重;微量元素在板岩和云母石英片岩中相对含量较高,在灰岩中相对贫化;此外,该山群稀土元素地球化学特征表现为轻稀土富集,重稀土亏损;具有明显的Eu的负异常,Ce的弱正异常。