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。     

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...     

厦门西海域表层沉积物中稀土元素分布特征

以厦门西海域表层沉积物为对象,研究了沉积物中稀土元素(REE)的分布特征.结果表明:厦门西海域沉积物中REE含量为125.71～206.02 μg·g-1,西部港湾区的8号和九龙江口的2号采样点REE含量较高,且轻稀土占绝对优势.REE含量随沉积物粒级呈有规律的变化,REE含量最高的是＜63μm的粒级,最低的是250 μm的粒级;沉积物经球粒陨石标准化后,各粒级REE总体配分曲线相近,均表现为明显的Eu亏损和Ce亏损,且＜63μm粒级亏损尤为严重.Eu与Ce异常平均值均小于黄河流域和长江流域沉积物;＜63μm粒级的沉积物中轻重稀土分馏程度最高,但在其他三种粒级沉积物中由粗到细分馏程度逐渐降低.分馏现象表明细粒级沉积物轻重分馏较粗粒级明显.与当地土壤稀土元素背景值比较,沉积物主要来自厦门西海域本地的土壤.     

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。     

南大西洋中脊表层沉积物中稀土元素的含量及分布模式分析

以HNO3-H2O2-HF为消解体系,对南大西洋中脊16个站位表层沉积物进行消解,应用电感耦合等离子体质谱测定了沉积物中稀土元素(Rare earth elements,REE)的含量,并分析了稀土元素的分布特征。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,精密度好、准确度高,相对标准偏差(RSD,n=3)不大于3.0%,相对误差在6.0%以内。16个站位沉积物样品中稀土总量(∑RE)变化范围为37.25~134.77μg/g,轻重稀土元素含量比值(LRE/HRE)的变化范围是0.61~1.70,平均值为1.27,沉积物中富集轻稀土略明显;从稀土配分模式看出,各个站位REE分布模式基本一致,轻重稀土元素之间有明显的分馏;不同来源沉积物中稀土元素分布模式类似,陆地和海洋沉积物稀土存在稍微差异;沉积物中δEu和δCe均出现负异常,说明了稀土元素主要是来自于海水。本研究分析了南大西洋中脊稀土元素的含量和分配规律,为深入研究大西洋中稀土元素的分布提供技术支撑和参考数据。     

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。     

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。     

大别山北缘暨邻区中新生代砂岩稀土元素的地球化学特征及对源岩的制约

肥西地区侏罗纪防虎山组、园筒山组和早白垩世周公山组稀土元素具有如下特征: ∑REE为157 μg·g-1,δEu为0.69,(La/Yb)N为11.1.根据稀土元素比值、方差和以及REE分布模型判断,类似于佛子岭群和卢镇关群,后者可能是前者的主要源岩.三尖铺组和黑石渡组具有高的稀土总量,∑REE为264.8,328.2 μg·g-1,高Eu负异常,δEu为0.57,0.67和低的Eu/Sm比值(0.18～0.19),不同于大别山地区变质岩,其源岩值得进一步研究.正阳关组稀土元素特征类似大别杂岩和卢镇关群,表明大别杂岩在新第三纪遭受剥蚀,和卢镇关群一并成为前者的源岩.淮南地区中生代砂岩具有低的稀土总量,∑REE为80.9 μg·g-1,δEu为0.66,(La/Yb)N为5.7,不同于大别山北缘砂岩以及变质岩,说明其物源不是来自于大别山地区.     

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。     

湖州表层土壤稀土元素含量及分布特征

为了研究湖州表层土壤样品中稀土元素的分布特征,利用ICP-MS测定了土壤中稀土元素的含量。结果表明湖州表层土壤中稀土元素含量的大小顺序为：Ce＞La＞Nd＞Pr＞Sm＞Gd＞Dy＞Yb＞Er＞Eu＞Ho＞Tb＞Tm＞Lu,遵循Oddo-Harkins法则。湖州表层土壤中稀土元素的分量均值和总量均值皆高于全国水平,稀土元素存在显著的分馏现象,轻稀土元素明显富集。表层土壤中Ce和Eu都有部分亏损。     

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。     

云南禄劝噜鲁铅锌矿床稀土元素和微量元素地球化学

云南禄劝噜鲁铅锌矿床位于扬子地块西南边缘,矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,对该矿床进行了系统的稀土元素和微量元素分析测试。结果表明:赋矿围岩中稀土元素总量(∑REE)变化范围介于(1.480~69.030)×10~(-6)之间,轻稀土元素相对富集。两期黄铁矿稀土及微量元素存在一定的差异,一期黄铁矿δEu显示强负异常,δCe值弱负异常,配分模式与赋矿围岩相似,二期黄铁矿δEu值显示正异常,δCe值表现强负异常。成矿流体为多来源,成矿环境可能存在一个相对还原向相对氧化的变化过程。两期黄铁矿HFSE亏损,Nb/La,Th/La值均1,Hf/Sm仅有部分值1,表明成矿流体可能为富Cl流体,成矿流体可能遭受了外来热液的混入,两期黄铁矿Co/Ni比值较小,表明成矿温度为中低温。第一期黄铁矿Y/Ho(25.909~44.429)较第二期Y/Ho(4.617~23.600)比值大。黄铁矿Y/Ho比值表明赋矿地层有可能为第一期黄铁矿提供了成矿流体来源,第二期黄铁矿Y/Ho比值部分落入峨眉山玄武岩范围内,峨眉山玄武岩有可能为成矿提供成矿流体。     

酸雨胁迫及稀土农用条件下菠菜及其土壤中稀土元素的赋存

利用盆栽实验研究了酸雨胁迫、稀土农用条件下 ,菠菜及其土壤中稀土元素的含量及分布特征。结果表明 :菠菜地上部分的REE含量为 0 .5 2 7～ 0 .696μg·g- 1 之间 ,地下部 2 .668～ 3 .0 0 3 μg·g- 1 。土壤 2 2 9.0 9～ 2 5 0 .3 μg·g- 1 。酸雨明显地影响作物对REE的吸收和利用 ,酸度越大 ,影响越明显。随着酸雨酸度的增大、植株体内、土壤中的REE受淋洗的作用加强而表现出REE的总量随着pH的减小而逐渐减少。施用稀土后 ,植株的地上或地下部分及其土壤中的REE含量均与对照的土壤中的REE分配模式基本相同 ,遵循稀土元素分布丰度的奇偶 (Oddo Harkins)规则、轻稀土富集 ,Eu弱负异常 ,富铈配分型 ,表明稀土元素仍然主要来自土壤并受其影响。     

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。     

湟水河西宁段表层沉积物稀土元素地球化学特征及其物源分析

采样测定了湟水河西宁段表层沉积物28个样品的14种稀土元素地球化学含量,分析其含量、特征参数及配分模式,探讨其影响因素及物质来源。结果表明：湟水河西宁段表层沉积物中稀土元素总含量为89.75～217.58 mg·kg^-1,平均值为153.56 mg·kg^-1;28个样品的稀土元素含量变化较为一致,组成特征变化较小,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,Eu呈中等程度亏损,Ce呈无异常;沉积岩源岩及矿物组成对湟水河西宁段表层沉积物中稀土元素的组成起到控制作用,化学风化对稀土元素的组成无影响;湟水河西宁段表层沉积物的稀土元素特征参数、大陆上地壳和球粒陨石标准化配分模式与青海土壤、黄河沉积物接近,暗示了湟水河西宁段表层沉积物中稀土元素主要来源于湟水河河流侵蚀搬运物,同时其为黄河沉积物中稀土元素提供部分物源。     

吉林夹皮沟金矿带的稀土元素地球化学研究

为了解吉林夹皮沟金矿带的成矿期次,利用稀土元素的示踪性,对夹皮沟金矿带含矿石英脉、花岗岩及变质地层斜长角闪岩等21个样品进行稀土元素含量测定。测定结果表明,石英脉ΣREE=19.12×10-6～147.57×10-6,δEu=0.61～1.22,平均值0.89,具弱的负Eu异常;太古代花岗岩ΣREE=121.40×10-6～157.32×10-6,δEu=0.87～1.09;中生代花岗岩ΣREE=69.78×10-6～90.95×10-6,δEu=0.94～1.02,LREE/HREE比值分别为11.51～14.12和14.16～16.73,后者轻重稀土分馏程度略高于前者;变质围岩ΣREE=22.40×10-6～275.86×10-6,δEu=0.75～5.79,平均值2.30,具明显的正Eu异常。三者都具有轻稀土富集的平滑稀土配分模型。结合其区域地质背景、流体包裹体和稀土元素特征,得出夹皮沟金矿存在两期成矿作用,分别对应于太古代成矿花岗岩岩浆作用及中生代燕山期花岗岩岩浆作用。太古代首次富集成矿,中生代燕山期叠加成矿并扩大成矿规模,成矿时代分别为2475～2469 Ma和170～160 Ma;结合稀土特征研究及包裹体研究,成矿流体以岩浆热液流体为主,遭受轻微地层变质热液混染,中生代成矿流体混染作用更强烈。     

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。     

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。     

攀枝花青龙山昔格达组地层剖面微量元素地球化学特征及环境意义

对攀枝花青龙山昔格达组剖面进行了研究,分析了微量元素含量及其比值在剖面中的变化特征。结果表明,剖面中除Ba、Sr含量低于大陆上地壳外,其余元素含量均高于上地壳;w(Sr)/w(Cu)比值为1.81～4.50,δ(Ce)出现微弱负异常,反映整个剖面在沉积过程中,气候以温暖、湿润为主;w(Th)/w(U)比值偏高,且δ(Eu)显示中等程度负异常,反映剖面沉积环境总体偏还原性。样品中轻稀土富集,轻稀土含量与稀土总量呈显著正相关,说明地层中稀土元素特征主要受控于轻稀土的活动性,判断剖面沉积物为陆源特征。