晚新生代风尘沉积的稀土元素地球化学特征及其古气候意义

通过西峰巴家咀剖面晚新生代风尘沉积中的红粘土、黄土、古土壤的稀土元素、分布模式、特征参数的研究，并与晚第三纪红色沙漠风成砂、晚第三纪河流相细砂岩、第四纪沙漠风成砂、现代尘暴粉尘、中国黄土以及青藏高原远源西风粉尘进行对比分析，结果表明，晚新生代风尘沉积物均具有轻稀土适度富集、缓右倾斜型、Eu负异常的REE分布模式；晚第三纪红色沙漠是红粘土的主要物源之一；红粘土和典型的风尘物质－现代尘暴粉尘及中国黄土有相似的沙漠物质来源和形成过程，与基岩明显不同，这为红粘土的“风成说”而非“残积说”提供了新的证据。巴家咀红粘土的堆积过程与第四纪黄土相似，东亚季风环流而非西风环流控制着沙漠区粉尘物质的输送。     

最近140 ka以来黄土元素地球化学演化及其古气候意义

通过对黄土高原南缘白鹿塬黄土剖面8种主要元素含量的测定,研究了该地区元素地球化学的演化及其指示的古气候意义.最近140 ka以来的氧化物演化序列中,Al2O3、 K2O、 MnO和TiO2的变化趋势与磁化率相同,在黄土中高,在古土壤中低,表明黄土中风尘物质的风化程度明显弱于古土壤,这与野外观察的黄土地层变化相一致.Na/Al和Fe/Al分别作为指示粉尘沉积物的风化成熟程度和粉尘来源物质变化的地球化学指标,它们的演化与深海SPECMAP和GRIP冰心中氧同位素曲线对比良好,表明中国北方干旱与半干旱区的古气候变化主要受控于地球轨道的变化,与全球气候变化具有一致性.另外,剖面中Fe/Al比值的地球化学演化对气候变化的反映很敏感,表现出高频震荡的变化特征.     

南海北部渐新世以来的稀土元素地球化学特征及其意义

对南海北部珠江口盆地沉积物样品进行的稀土元素研究表明,该地区∑REE平均值为150.62×10-6,接近中国黄土的稀土总量值,具有明显的亲陆性,Eu含量明显呈现负异常,δEu值随着离海岸距离的增大而逐渐减小,显示北部陆源物质向南逐步扩散的过程。通过对比分析珠江口盆地与ODP1148站深海沉积物稀土元素地球化学特征,发现它们的变化趋势具有极高的一致性。同时还显示,自渐新世以来南海北部地区发生多期构造运动,主要地球化学不连续面发生在13.8、16、23.8及32Ma等时期。尤其是发生在渐新世末23.8Ma的构造运动改变了南海北部地区的物源供应,加大了各井沉积物间的分异程度,从根本上影响了南海北部地区的沉积环境及充填特征,具有重要的地质意义。     

第四纪加积型红土与下蜀黄土理化特征比较

加积型红土和下蜀黄土是我国亚热带地区常见的第四纪沉积物。测试了加积型红土的粒度、矿物与石英砂表面特征、磁化率、常量元素和稀土元素等理化指标,并与下蜀黄土进行了对比分析,结果表明,加积型红土与下蜀黄土在理化特征上具有整体相似性,显示风成特性,但较下蜀黄土经历了更为强烈的化学风化作用。同一剖面自下而上为加积型红土至棕黄色下蜀土的沉积序列,揭示了中更新世至晚更新世风化成壤强度减弱、气候由湿热向干凉转变的趋势;北亚热带和中亚热带沉积年代相当的下蜀土风化特征差异反映了古环境变化的纬度效应。     

长江与黄河黏土粒级沉积物地球化学特征及其物源指示意义

本文对长江与黄河口黏土粒级沉积物主微量元素的地球化学特征进行了研究。结果表明:长江相对富集Al、K、Fe、Ti等常量元素以及Cr、V、Li、Zn、Ni和Rb等微量元素,黄河以高Ca、Sr和Ba为特征;长江沉积物中稀土元素含量高于黄河沉积物,长江与黄河黏土粒级沉积物中稀土元素的分馏程度相同,均具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾的球粒陨石标准化配分模式,上陆壳标准化配分模式为中稀土元素富集,黄河沉积物的Ce负异常和Eu正异常程度较长江沉积物偏弱。长江沉积物中元素含量变化较大,而黄河沉积物中元素含量较为稳定。黏土粒级沉积物的稀土元素更接近其物源区,2μm的黏土粒级沉积物中的REE可以作为判识长江与黄河沉积物的地球化学指标。ΣREE、δCe可以作为长江、黄河入海沉积物的判别指标。长江与黄河黏土粒级沉积物的地球化学特征受源区岩石类型、化学风化、水动力分选等因素的控制。化学风化引起河流沉积物相对其源岩发生地球化学分异,水动力分选使矿物在不同粒级沉积物中富集,从而引起地球化学组成在不同粒级沉积物中的分异。     

海南东寨港红树林沉积物的稀土元素示踪分析

对海南岛东寨港红树林湿地沉积物进行了稀土元素的地球化学特征进行分析发现:研究区沉积物∑REE变化范围为141.28~269.20mg.kg~(-1),平均值为221.88mg.kg~(-1)。沉积物稀土元素球粒陨石标准配分曲线呈现出明显的轻稀土富集、重稀土相对亏损分布特征,δEu的平均值为0.58,明显负异常,表现为陆源沉积物的REE属性;稀土元素上地壳标准化配分模式不存在显著的分馏。而将区内沉积物与上陆壳、周边土壤及沉积物的稀土特征参数及分布模式进行对比分析,发现区内沉积物与其基本一致,再以Sm/Nd做为对比元素进行判别分析,可以认为东寨港红树林湿地沉积物以海南本岛输入为主,与岛内土壤具有一定的继承性。     

渤海莱州湾沉积物REE与重金属污染特征及物源判别

基于莱州湾32个典型站位的表层沉积物样品,系统分析了稀土元素(REE)组成和分布特征以及重金属污染程度和污染来源;探讨了影响重金属和稀土元素分布的环境因素,并从重金属潜在源区、化学蚀变指数(CIA)和REE特征3个角度分析了莱州湾表层沉积物来源。研究表明,稀土元素总量自莱州湾东南部向北部递增,部分稀土元素(Eu、Gd和Tb)含量主要与细粒级的黏土矿物和有机碳含量相关,受化学风化的影响很小。研究区部分站位受到了Cd和Hg的污染,且主要是人类活动富集的;Cu、Pb、Zn可能源于地壳自然风化产物,其中Cu和Zn还与人类活动密切相关;Cr则受自然风化和人类活动的双重影响而富集;大部分重金属含量的累积还受湾内水动力的影响。沉积物源的判别结果显示,研究区CIA平均值为50.83,接近黄河沉积物的CIA值(50.9～59.7),低于中国黄土;研究区稀土元素配分模式和特征参数也与黄河十分接近,表明黄河是莱州湾表层沉积物的重要来源;广利河与潍河-弥河三角洲仅对南部和西南部海域沉积物有贡献,而黄土和山东省土壤对莱州湾沉积物的贡献量相对更少。     

厦门海域鱼体稀土元素的生态化学特征

于1995—1996年在厦门海域采集了28种鱼类样品，用ICP—MS法测定了15种稀土元素(REE)的含量，研究了鱼体稀土元素的组成和分布模式及与海水环境之间的关系。结果表明，厦门海域鱼体REE总量介于12．4—596．5ng／g，平均为(77．5l2．8)岭g。鱼体明显官集轻稀土，同时轻、重稀土之间则存在较大的分馏作用，说明轻稀土的生物学效应比重稀土更为显著。鱼类稀土元素分布模式总体上与海水REE分布模式接近，并且鱼类REE含量与近岸陆架海水REE含量之间有很好的相关性，说明海洋鱼类对稀土元素的利用遵从丰度规律。鱼类对稀土元素的富集系数在103以上。稀土元素沿厦门海域食物链的迁移传递没有表现出明显的生物放大作用。     

南黄海中部沉积岩心的稀土元素地球化学特征

根据南黄海中部所取得的3个柱状样岩心资料,对该区域的稀土元素地球化学特征进行了分析研究。结果表明：地层中稀土元素含量的变化反映了物源环境,为地层划分提供了有效的信息;相关分析表明,稀土元素与Ti,Co,Ni,Fe等元素呈正相关,而与Ca,Sr等元素呈负相关;球粒陨石标准化的稀土元素（REE）分布模式也表明了研究区沉积环境有一次较大的变化;稀土元素的富集因子和判别函数研究表明,该区域的物质来源可能与黄河的物质较为密切。     

渭南黄土剖面中的稀土元素

对渭南黄土－古土壤序列中稀土元素含量和分布特征的研究结果表明：古土壤比黄土层的∑REE表现丰度高,这主要是古土壤中碳酸盐遭到强烈淋滤造成的相对富集。实际上,在成土过程中稀土元素本身有淋失。黄土层和古土壤层的稀土元素组合模式彼此相似,并且与黄河中游黄土也极相似,这反映了中国黄土的物质来自于相似的源区。黄土中稀土元素对古气候变化的响应主要表现在Ce的异常程度、各种稀土的组成和稀土总量的表现丰度上。因而,δCe、∑Ce/∑Y和∑REE也能从一个方面气候环境的变化。     

东海内陆架泥质区表层沉积物稀土元素的分布特征

通过对东海内陆架泥质区30个表层沉积物样品中的稀土元素、主微量元素、TOC、CaCO3、沉积物粒度进行了分析,讨论了影响稀土元素分布的原因。结果显示东海内陆架中ΣREEs为182.8～221μg/g,均值为206.5μg/g,明显高于黄土、黄河及雅鲁藏布江中稀土元素的含量,与长江、瓯江中稀土元素含量接近。稀土元素的球粒陨石标准化配分模式及(La/Yb)N比值显示,轻稀土显著富集,存在显著的δEu异常。稀土元素上地壳标准化配分模式显示稀土元素与上地壳之间不存在显著的分馏,稀土元素存在显著的"四分性"。稀土元素与粒径、有机质、CaCO3之间不存在相关性,表明研究区中稀土元素含量不受上述3个因素的控制。元素比值及稀土元素上地壳标准化配分模式显示研究区稀土元素主要源于长江。     

琼东南盆地陵南低凸起深水钻井岩心的稀土元素地球化学特征及其意义

A geochemical analysis of rare-earth elements(REEs) in 97 samples collected from the core of deep-water Well LS-A located at the Lingnan Low Uplift Area of the Qiongdongnan Basin is conducted, with the purpose of revealing the changes of sedimentary source and environment in the study region since Oligocene and evaluating the response of geochemical characteristics of REEs to the tectonic evolution. In the core samples, both ∑REE and ∑LREE(LREE is short for light-group REEs) fluctuate in a relatively wide range, while ∑HREE(HREE is short for heavy-group REEs) maintains a relatively stable level. With the stratigraphic chronology becoming newer, both ∑REE and ∑LREE show a gradually rising trend overall. The ∑REE of the core is relatively high from the bottom of Yacheng Formation(at a well depth of 4 207 m) to the top of Ledong Formation, and the REEs show partitioning characteristics of the enrichment of LREE, the stable content of HREE, and the negative anomaly of Eu to varying degrees. Overall the geochemical characteristics of REEs are relatively approximate to those of China's neritic sediments and loess, with significant "continental orientation". The ∑REE of the core is relatively low in the lower part of Yacheng Formation(at a well depth of 4 207–4 330 m), as shown by the REEs partitioning characteristics of the depletion of LREE, the relative enrichment of HREE, and the positive anomaly of Eu; the geochemical characteristics of REEs are approximate to those of oceanic crust and basalt overall, indicating that the provenance is primarily composed of volcanic eruption matters. As shown by the analyses based on sequence stratigraphy and mineralogy, the provenance in study region in the early Oligocene mainly resulted from the volcanic materials of the peripheral uplift areas; the continental margin materials from the north contributed only insignificantly; the provenance developed to a certain extent in the late Oligocene. Since the Miocene, the provenance has ceaselessly expanded from proximal to distal realm, embodying a characteristic of multi-source sedimentation. In the core strata with 31.5, 28.4, 25.5, 23, and 16 Ma from today, the geochemical parameters of REEs and Th/Sc ratio have significant saltation, embodying the tectonic movement events in the evolution of the Qiongdongnan Basin. In the tectonic evolution history of the South China Sea, the South China Sea Movement(34–25 Ma BP, early expansion of the South China Sea), Baiyun Movement(23 Ma BP), late expansion movement(23.5–16.5 Ma BP), expansion-settlement transition, and other important events are all clearly recorded by the geochemical characteristics of REEs in the core.     

庙岛群岛西部海域表层沉积物常量和稀土元素的分布特征及其物源指示意义

通过对庙岛群岛西部海域表层沉积物常量、稀土元素的系统研究,探讨了表层沉积物元素地球化学特征、控制因素及其物质来源。结果表明,庙岛群岛西部海域表层沉积物常量元素以SiO₂和A1₂O₃为主,SiO₂含量随着沉积物粒径变粗逐渐增大,Al₂O₃含量随着沉积物粒径变细逐渐增大。稀土元素(Rare Earth Element,REE)呈现轻稀土元素(Light Rare Earth Element,LREE)富集、重稀土元素(Heavy Rare Earth Element,HREE)平坦以及中等程度的Eu负异常等特征,轻重稀土分异明显,稀土元素球粒陨石配分曲线与黄河沉积物类似。通过因子分析和相关性分析发现研究区沉积物的元素含量主要取决于陆源碎屑,海洋生物沉积和化学作用对沉积物元素含量有一定的影响,元素含量基本服从粒度控制规律。物源判别结果显示,庙岛群岛西部海域沉积物主要来源于黄河物质和辽河物质,并且从南到北辽河物质的混合比例逐渐升高,黄河物质的混合比例逐渐降低。     

雪宝顶碱性花岗岩岩石地球化学与成矿控制

对雪宝顶碱性花岗岩具有高丰度的W、Sn、Be含量和W、Sn矿化花岗岩的微量元素组合特征进行了分析，结果显示：稀土元素具有∑REE含量与LREE／HREE比值偏低和负Eu异常的特点；元素比值K／Rb，U／Th，Nb／Ta的规律性变化以及矿脉产状特征等表明W-(Sn)-Be脉状矿床形成于岩浆演化晚期，与岩浆期后的热液活动有关。     

Heavy Minerals and Rare Earth Elements in Coastal and Inland Dune Sands of El Vizcaino Desert,Baja California Peninsula,Mexico

A heavy mineral (HM) study and light and heavy rare earth elements (LREE and HREE) analysis were performed in coastal and inland dune sands, El Vizcaino Desert, Central Baja California Peninsula, Mexico. Our study shows high abundances of hornblende and apatite in the El Vizcaino dune sands, suggesting a dominance of granodiorites/intermediate plutonic rocks and marine authigenic phosphorite in the dune sands. There is a relationship between unstable heavy minerals like hornblende, pyroxenes, and sphene, and heavy rare earth elements (HREE) that suggests that unstable heavy minerals are potential carriers of HREE in the dune fields. However, there is a slight depletion of HREE in relation to LREE, especially in one locality of the inland dunes probably associated with the wind regime and weathering of unstable heavy minerals in the sands. Inland, transitional, and coastal dune fields can be observed as different dune provinces by means of grouping HM and REE data in two separate dendograms. It seems that HREE are correlated with fine-grained sand sizes and correlated with high CIA values linked to slightly weathered sands.     

山东庙岛群岛黄土的粒度特征及其环境意义

对山东庙岛群岛长岛黄土粒度的精细研究证明，滨海黄土是在第四纪冰期寒冷气候下的产物，末次冰期沉积的长岛剖面由风成沉积与冲-洪积层组成，末次冰期的风成沉积反映了末次冰期气候的不稳定性，其中存在6次气候变冷、渤海湾海面下降和6次气候变暖、渤海湾海面上升的事件，黄土的粒度中包含了丰富的气候变化和渤海湾海面变化的信息。     

莱州湾07钻孔沉积物晚更新世以来的元素地球化学特征

在莱州湾南岸的07孔岩心进行高分辨率采样的基础上,采用X荧光光谱法(XRF)、离子质谱法(ICP-MS)以及原子荧光光谱法(AF)等方法测试了研究区07孔的48种常微量元素以及稀土元素的含量,并对元素相对含量、随深度变化规律、特征比值以及稀土元素配分模式进行了研究。结果表明,07孔主要元素及特征比值在海陆地层分界处有明显变化,可以作为地层划分的指标之一。其中,Mn、Mg、Ca、Fe、Mg/Ca及K/Na等对沉积环境响应比较明显,Ba、Zr、Rb、Si/A1、Ti/A1和Rb/Sr对源区的母岩类型、风化程度及搬运距离的变化敏感;07孔常微量元素垂向变化较大,在3次海侵地层中呈明显变化,并对应多个峰值。化学元素的变化规律所反映的地层特征与晚更新世以来的气候和海平面的变化有较好的对应关系。07孔不同深度沉积物的稀土元素球粒陨石标准化配分模式与黄河沉积物的相似,呈轻稀土元素富集的右倾型。说明黄河是莱州湾南岸弥河-潍河多源河流三角洲沉积体系的物源之一,且对莱州湾南岸一定深度范围内的沉积地层有部分贡献。     

马里亚纳“沟−盆”深水沉积环境稀土元素特征与物源约束

通过对西太平洋帕里西维拉海盆东南部的C-P19柱状样和马里亚纳海沟南坡的L3柱状样进行粒度和稀土元素地球化学分析,探讨了二者物源的异同。结果表明:研究区沉积物的稀土元素含量基本不受沉积物粒度控制,主要受控于物源变化。物源判别结果指示二者的物源具有同源性,其中西马里亚纳海脊剥蚀下来的火山物质对研究区的物质来源贡献最大。火山物质中的重矿物可以影响到稀土元素的含量,例如锆石的含量和稀土元素总量(ΣREY)的相关系数可达0.86。来自中国内陆黄土的陆源风尘物质对两个研究区的物源供给也有一定贡献,但其贡献程度较小。由于马里亚纳海沟南坡更加远离大陆且纬度更低,其接受的亚洲风尘也比帕里西维拉海盆和挑战者深渊更少。此外,南极底层水流经研究区,对海盆和海沟的沉积物都造成一定影响,而且在马里亚纳海沟南坡更加活跃,因而帕里西维拉海盆东南部的沉积物比马里亚纳海沟南坡更易于保存。     

黄河、辽河和鸭绿江沉积角闪石矿物化学特征对比及物源识别

通过提取黄河、辽河和鸭绿江表层沉积物中的碎屑矿物角闪石,对单矿物采用电子探针,对群体角闪石采用ICP-MS和ICP-AES分析其常量元素及微量元素组成。结果表明:角闪石单矿物主成分在一定范围内有较大变化,都具有高Si、Ca、Mg和低Na、K的特征;3条河流的角闪石晶体化学都归属钙角闪石组,半数以上矿物种为镁角闪石;角闪石群体矿物化学显示黄河角闪石的稀土元素浓度明显高于黄土和黄河全岩沉积物,而且重稀土比轻稀土更富集,说明角闪石是黄河和黄土沉积物稀土元素的主要载体之一,角闪石含量变化会对全岩样品稀土元素含量造成重要影响。微量元素特征显示新旧黄河样品间差别很小,与其同一来源物质的事实相符。虽然黄河、辽河和鸭绿江河流样品角闪石主成分相近,但微量元素方面(元素含量、元素含量对比值及特征值)显示较明显不同,样品间多种数值指标相对偏差在20%以上,可作为物源识别的判别标志,如微量元素Ba、Li、Rb、Cs、Ta、Tl、Pb、La、Ce、Pr、Nd等含量的差异,元素对比值c(La)/c(Y)、c(Sr)/c(Rb)、c(Zn)/c(Cu)、c(Gd)/c(Cd)、c(Li)/c(Be)、c(Rb)/c(Cs)、c(Sr)/c(Ba)、c(Hf)/c(Ta)、c(Pb)/c(Bi)等的差异;特征值∑c(REE)、Σc(LREE)、∑c(HREE)、∑c(LREE)/∑c(HREE)、[c(La)/c(Lu)]N、[c(La)/c(Yb)]N、[c(La)/c(Sm)]N等的差异。     

海南岛三亚小东海岸礁礁坪沉积物的稀土元素分布特征

对海南岛三亚小东海东北岸礁礁坪表面沉积物的稀土元素进行了分析,结果表明,沉积物的∑REE为80.22mg/kg,稀土元素含量球粒陨石标准化分布模式呈现轻稀土富集、重稀土亏损,Eu明显负异常(0.58),Ce无异常,Y/Ho低(27.60)的陆相模式特征.根据小东海礁坪沉积样品稀土元素的空间分布情况可以推测出礁坪珊瑚表面...