希土元素的地球化学

前言希土元素是指原子序数从57到71的15个元素而言。所谓“希”是在自然界由提取这类元素的矿物很少;所谓“土”是它们的成盐氧化物成土状,类似土族元素氧化物。如CaO和Al₂O₃,它们的原子结构相似,表现在化学和物理性质上都十分相近,故往往放在一起,统称为希土元素或希土金属。     

地壳结构的轮廓和形成

M.尤文、F.普瑞斯論述过“大陆和大洋盆地之間的地球物理差异”,J.季陆利述及过“大陆和大洋盆地之間的地貭差异”。P.M.捷麦尼茲卡娅編制过世界地壳結构厚度图,并論証过地壳厚度与地貭年代的关系。柴田勇曾討論过地壳的分层及其发展过程。这些工作对我們认識地壳結构的輪廓及其发展作出了重要的貢献。本文拟在截至目前为止所收得到的地壳地震測深資料及高温高压下岩石物理性貭实驗結果,結合地面地貭构造研究所取得的結果,来进一步討論一下地壳的厚度、分层、物貭組成及其发展过程等有关問題。     

中国大连地区发现含稀土和贵金属矿物组合的新元古界变泥岩

论述一种非常窂见的轻微变质的新元界变泥岩,其中含有碎屑的和自生-成岩的独居石和磷钇矿颗粒以及自然金、锇-铱、铱、锌金属等;还有锆石、金红石,磷灰石、钛铁矿、赤铁矿等重矿物,并伴生少量黄铜矿、斑铜矿、方铅矿等硫化矿物。该变泥岩产于大连金石滩,属于新元古界震旦系十三里台组,是由红色叠层石灰岩和绿色变泥岩互层组成。按照岩石的结构、构造和沉积相标志分析,其沉积环境属于碳酸盐近岸礁滩平原地带的局限盆地,其封闭区域内还原和氧化的化学环境交替出现,细小的碎屑独居石、磷钇矿颗粒以及自然金、锇-铱、铱、锌金属等伴生出现,创造了有利于稀土元素矿物分解和再沉积,在同生沉积和成岩阶段中形成了自生独居石（“人形的”、“鸟形的”）和磷钇矿（“猫形的“）。然而贵金属矿物都是碎屑成因的,至于黄铜矿、斑铜矿方铅矿以及锌金属微细脉有可能与后期的流体矿化活动有关。本文认为华北地台的元古宙地层含有较丰富的稀土元素和贵金属,是新元古界变泥岩中所含稀土元素矿物和贵金属的原始来源地。此外,还讨论了独居石和磷钇矿的SHRIMP测年问题。     

β—钕褐钇铌矿(Fergusonite-beta-Nd)

至今,吐界上已经发现的褐钇铌矿族矿物中仅有钛褐钇铌矿、铈褐钇铌矿、铈-钇-褐钇铌矿……等,而未见有矿物中稀土元素以钕为最富的单斜钕褐钇铌矿的报道^[1,4,5]。     

鈹的地球化学

随着金屬鈹在现代工业上的应用日趋广泛,各国学者对该元素的矿物、矿床及地球化学作用也都进行过研究。哥德斯密特、蘭卡瑪及薩哈瑪写过有关鈹的地球化學的论文,桑德尔研究过火成岩中鈹的含量等,而研究得最深入和最有系統的要算是苏联学者A.A.別烏斯,他所写的有关鈹的论文常見于苏联“地球化学”等杂读誌上,他最近的專著“皱--普查与勘探时对矿床的評价”一书对于鈹的矿物、矿床以及普查勘探,储量計算方法等作了詳細的介紹。     

铌和钽的地球化学

铌和钽在特殊合金鋼、噴气工业、无綫电技术以及其他工業部門有广泛而重要的用途,因此寻找铌和钽的矿物原料资源应該是我們目前的迫切任务之一。铌和钽的重要矿石是钶铁矿-钽铁矿族矿物及黃綠石-細晶石族矿物,至于其他多数的铌钽酸鹽矿物或钛铌钽酸鹽矿物,如褐钇钶矿、钶钇矿及黑稀金矿等,一般只是作为钇族稀土类元素的资源来进行小規模开采。因为象褐钇钶矿这些矿物,一般比较分散,很少形成規模巨大的矿床;同时由于这些矿物的化学組成相当复杂,在分离及冶煉方面存在有一定的困难。尤其象黑稀金矿或复稀金矿等含钛高的矿物,铌、钽和钛的分离、提取,是一个尚待研究的問題。     

钛铌钙铈矿的矿物学研究——碱性岩的特征矿物之一

由于地球化学条件的不同,各个地貭过程中常形成一些为它所特有的矿物,即特征矿物。这些矿物的詳細研究对于了解該地貭过程的矿物一地球化学作用有着首要的意义。钛妮鈣铈矿、异性石、閃叶石等等都为碱性岩(鈉貭火成岩)的特征矿物。钛妮鈣铈矿属鈣钛矿族,由于类貭同象的发育,本族矿物包括許多矿种,除鈣钛矿、钛妮鈣铈矿外,还有铈鈣钛矿、钛妮铁鈣矿、钛妮钍铈矿(伊林矿)、钛铌铈鈉矿等。本文准备就钛妮鈣铈矿及鈣钛矿-钛妮鈣铈矿族矿物学的某些問題作一些討論。 鈣钛矿、铈鈣钛矿可作为钛的資源,并順便利用其中的稀土元素。钛妮鈣钸矿則为铌、钽、钛、稀士(镧、铈、镨、钕)的綜合資源。这些元素的工业意义这里不必談了,应該指出的是这些矿物常在岩体中大面积出露,因而具有巨大的远景。此外这些矿物在砂矿中亦有富集。     

贵州烤烟矿物元素浓度值的探讨

矿物元素在烤烟生长中起较重要的作用,据分析有50余种矿物元素存在烟叶之中,主量元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫,微量元素有铁、锰、钼、硼、硒、锌、氯等,稀土元素有镧、铌、钇等,与烤烟的生理化学有十分密切的关系。笔者在贵州黔南进行了烤烟农业地球化学种植试验,在28个矿物元素监测基础上,研究总结14个元素在烟叶中的含量,得出了烟叶中矿物元素浓度值范围,发现贵州喀斯特区烤烟质量较差的原因,在于土层供给烤烟生长的矿物元     

高分辨电感耦合等离子体质谱法测定地球化学样品中钪钇和稀土元素

建立了高分辨电感耦合等离子体质谱法(HR-ICP-MS)测定地球化学样品中钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥的分析方法。样品经氢氟酸-硝酸-硫酸-王水消解,试液直接用HR-ICP-MS测定钪、钇和14种稀土元素。用高分辨模式有效地避免了多原子离子及难熔氧化物离子对待测元素测定的干扰,为钪、钇和14种稀土元素选择了最佳的测定同位素和合适的分辨率;用地球化学标准物质制备的溶液优化仪器工作参数,确定了最佳的仪器测定条件。方法检出限(6σ)为0.003～0.013μg/g(稀释因子为1000),相对标准偏差(RSD,n=12)小于6%。方法经国家一级地球化学标准物质验证,测定值与标准值吻合。     

湖州市不同土地利用类型土壤中多环芳烃的分布及来源

建立了原子发射光谱法测定独居石矿物中钇组稀土元素的分析方法。在260.00~360.00 nm波段内,选择不受干扰的分析谱线,用炭粉作缓冲剂,钪作内标元素,样品不需要化学处理,不需分离,可直接采用原子发射光谱法测定钇组稀土元素。方法相对标准偏差(RSD,n=12)为1.6%~6.2%,相对误差RE<±12.0%,方法简单、快速、可行。     

锗的結晶化学特征及其地球化学行为

从戈尔德施密特~[1]开始的应用結晶化学原理和观点研究元素在自然界存在和活动規律的方法,是地球化学研究中最有成效的方法之一。自然界分布最广的阴离子为氧和硫。地壳元素絕大部分原子与氧和硫結合成各种矿物。研究氧和硫的矿物学及其結晶化学具     

关于钪的某些地球化学资料

钪的研究简史1879年,瑞典科学家尼尔松(L.F.Nilson)在矽铍钇矿中分离铒亚族稀土元素时,发现了钪。为了纪念该矿物的产地--斯堪地纳维亚半岛,故将该元素定名为钪(Scandium)。在这以前,门捷列夫(д.И.(?)于1871年就预言了钪的存在,当时称钪为准硼(?)。     

氧离子的最紧密堆积构造与矿物的平均折光率之关系

本文论述了37个氧离子作最紧密堆积的矿物,指出其平均折光率与结晶构造的定量关系。推导出“法扬斯常数”。阐明轻元素Li,Be,Na,Mg,Al对折光率的影响无显著差別;而第四周期的“重”元素如Ca,Sc,Ti,Cr,Mn,Fe都使折光率增高,这是与这些离子失去4s和3d电子有关,尤以失去3d电子对折光率增高影响最大。     

我国某些钛铌钽酸盐类矿物的矿物化学研究

钛铌钽酸盐类矿物是稀有元素矿物中最复杂的一类矿物。矿物种类較多,成分也很复杂,同时这些矿物的物理性貭都比較近似,因而利用一般物理方法較难鉴別这类矿物,尤其是它們的变种,因此,要詳細的研究这一类矿物,将必須是把結晶构造与矿物化学組成两方面的工作紧密結合起来。     

苏联科学院地质-地理学部地质建造绝对年龄测定委员会召开第八次会议

1959年5月18-22日以維尔納茨基命名的地球化学和分析化学研究所在莫斯科召开了地貭建造絕对年龄测定委員会第Ⅷ次常会。这次会議听取和討論了一系列的报告。其中右A.B.波尔勘諾夫和ЭK.格尔林克关于:“波罗的海地盾前寒武紀絕对年龄問題”的报告,А.П.維諾格拉托夫、А.И屠格林诺夫、К.Г.克洛林、E.B.比比柯娃、B.B.日洛址和С.И.吉可夫的关于“俄罗斯地台結晶基底、前寒武纪岩石的时代”的报告。     

“泥河湾层”的古地磁学初步研究

自本世纪二十年代以来,中外的地质和古生物学者曾对桑干河谷两岸出露的所谓“泥河湾层”进行过不少工作。1954年我国地质界正式提出把“泥河湾层”划归早更新世,从此“泥河湾层”就成为我国华北地区这一时期的标准地层。     

五台山区变质岩系的稀土元素分布特征

稀土元素(钇及镧系)做为一组地质指示剂,国外已广泛用于矿物学及岩石学的研究。随着测试技术及分析精度的提高,国内有关报道也日渐增多。近三年来,笔者在五台山区从事前震旦纪变质沉积铁矿研究,曾按不同地层、不同岩石类型采集了一批样品,进行稀土元素含量测试。本文就是对其结果的初步研究。主要目的试图探索五台山区变质岩系不同构造层、不同岩石类型中稀土元素丰度及分配型式的变化,以便为本区变质地层的划分、变质岩的原岩恢复提供某些信息。     

稀土元素

已发现的各种稀土元素都属门捷列夫周期表上的第三组。它们大多都具有共同的化学特性和物理特性,但同时又都具有各不相同的性质。对若干种稀土元素,例如对钕、镧或铈等,已进行过许多的研究和试验,并已广泛地在工业上应用了。而其它一些元素目前还是一些稀见的元素,它们的特     

契尔卡索夫平行光线油浸新法的试验和讨论

前言 1958年春,笔者曾在地貭部矿物原料专业会議上作了“油浸法测驗折光率的发展和討論”的报告,在报告中并介紹了契尔卡索夫油浸新法的理論。1959年地貭部出版的“矿物原料”第四輯內刊登了伍桂芳同志所写的“介紹两种测折光率的方法”一文,文內曾扼要地介紹了笔者对于契尔卡索夫油浸新法的試驗。現在将我们试驗的全部过程,詳述于后,以供参考和討論。二、平行偏光的重要性油浸法是測驗矿物折光率的主要方法。     

鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组物源方向分析与三角洲沉积体系

首次利用稀土元素和微量化学元素,分析鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组母岩类型和物源方向。研究表明盆地中部延长组砂岩和泥岩的稀土元素地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解相同,表现为轻稀土富集,重稀土亏损,铕、铈元素亏损;REE分配模式均呈“右倾斜、LREE富集、HREE平坦”型;微量化学元素蜘蛛图解具“四峰三谷一平台”型,曲线呈阶梯状分布;砂岩和泥岩的地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解与盆地东北缘的太古代、元古代变质岩相一致,而与火成岩的重稀土富集、轻稀土亏损、“V”字型REE分配模式和“三峰两谷”型、曲线呈“W”字型分布的蜘蛛图解的特征有显著的差别。说明延长组母岩是盆地东北缘的太古代、元古代变质岩,主要物源方向为北东向。依据物源方向、沉积环境、砂岩岩石学特征、砂岩稀土元素和微量化学元素的地球化学特征,将鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组沉积划分为两大三角洲沉积体系,即北东向的安塞三角洲沉积体系、志靖三角洲沉积体系、安边三角洲沉积体系和北西向的盐定三角洲沉积体系。在三角洲沉积体系划分的基础上,详细阐述了不同三角洲沉积体系的岩石学特征、稀土元素和微量化学元素的地球化学特征及延长组长6-长2期三角洲沉积体系的演化过程。