不同气候带花岗岩风化过程中稀土元素的地球化学行为

本研究选择中国东部主要的花岗岩分布区中位于中温带、暖温带和热带的8个花岗岩风化壳作为研究对象,对比研究了不同气候环境下花岗岩风化过程中稀土元素(REE)的分布规律及其演化特征。结果表明,各气候带的花岗岩风化壳的REE分布具有一定的共性规律,风化产物的REE总量相对基岩都有不同程度的富集,且都表现出轻稀土(LREE)相对重稀土(HREE)富集以及一定程度的Eu负异常。由于REE的迁移和淋滤,导致其在风化壳内的再分配。通常REE在半风化层富集,p H值和粘土矿物含量等内因变化是导致这一现象的主要因素。对于少数表层REE富集的现象,如SD-DG、HN-3剖面,气候环境与地质条件等外因则是这一现象的主导因素。受海洋性气候影响显著的风化壳(QHD-1,HN-3),以基岩为标准,容易发生HREE富集的轻、重稀土分异的现象。大部分花岗岩风化壳中,Ce通常在剖面上部出现正异常,而在下部出现与之互补的Ce负异常。     

皖南姚村岩体花岗岩风化壳稀土元素赋存特征

皖南地区花岗岩风化壳中稀土元素普遍富集，局部已成为矿床，其中，郎溪县姚村岩体风化壳富集程度较高。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明，姚村花岗岩体的形成年龄为127.9±1.4 Ma，属于皖南地区燕山期晚期岩浆作用的产物。风化壳可细分为残坡积层（A）、强半风化层（C1）、过渡层（C2）、弱风化层（C3）和基岩（D）五层。稀土总量在纵向剖面上呈“波浪式”分布，各层稀土分布型式表现出对原岩的继承性。风化壳稀土配分型式与基岩一致， 富集LREE，轻重稀土分馏明显(La/Yb)N=15.6），但总含量明显更高。基岩∑REE为338×10-6，半风化层∑REE最高达642×10-6，富集约两倍。风化壳物质由风化残余主矿物（石英、钾长石、斜长石、黑云母）、黏土矿物（高岭石、埃洛石、伊利石、三水铝石等）和副矿物（锆石、磷灰石、榍石等）等组成。黏土矿物以伊利石含量最高，指示风化壳发育不成熟。REE与埃洛石含量明显正相关，与其他黏土矿物关系不明显。（含）稀土矿物（尤其是榍石）对风化壳中稀土元素的贡献量超过百分之五十，其次为斜长石，是风化壳中REE的重要来源。     

皖南姚村岩体花岗岩风化壳稀土元素赋存特征

皖南地区花岗岩风化壳中稀土元素普遍富集，局部已成为矿床，其中，郎溪县姚村岩体风化壳富集程度较高。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明，姚村花岗岩体的形成年龄为127. 9±1. 4 Ma，属于皖南地区燕山期晚期岩浆作用的产物。风化壳可细分为残坡积层（A）、强半风化层（C1）、过渡层（C2）、弱半风化层（C3）和基岩（D） 5层。稀土总量在纵向剖面上呈“波浪式”分布，各层稀土分布型式表现出对原岩的继承性。风化壳稀土配分型式与基岩一致， 富集LREE，轻重稀土分馏明显\[(La/Yb)N=15. 6\]，但总含量明显更高。基岩∑REE为338×10-6，半风化层∑REE最高达642×10-6，富集约两倍。风化壳物质由风化残余主矿物（石英、钾长石、斜长石、黑云母）、黏土矿物（高岭石、埃洛石、伊利石、三水铝石等）和副矿物（锆石、磷灰石、榍石等）等组成。黏土矿物以伊利石含量最高，指示风化壳发育不成熟。REE与埃洛石含量明显正相关，与其他黏土矿物关系不明显。（含）稀土矿物（尤其是榍石）对风化壳中稀土元素的贡献量超过 50%，其次为斜长石，是风化壳中REE的重要来源。     

华南花岗岩风化壳稀土元素地球化学研究

花岗岩中的稀土元素在风化淋滤作用下发生富集和分异,形成REE的天然离子色谱层。REE在风化壳中富集分异受风化壳发育程度、花岗岩原岩中REE含量及其分布和分配的影响。酸性淋滤作用是风化壳剖面上REE富集分异的主要控制因素。     

贵州平坝白云岩风化壳稀土超常富集层中稀土赋存状态的研究

以平坝白云岩风化壳剖面为例,主要利用化学连续提取的方法,结合透射电镜的分析,对碳酸盐岩风化壳岩-土界面附近的稀土超常富集层中REE的赋存状态进行了研究,获得了REE在水溶态及可交换态(相态Ⅰ)、碳酸盐结合态及专性吸附态(相态Ⅱ)、非晶质氧化铁锰结合态(相态Ⅲ)、晶质氧化铁锰结合态(相态Ⅳ)、有机质及硫化物结合态(相态Ⅴ)和残渣态(相态Ⅵ)等6种相态的含量及变化规律.结果表明,REE在富集层中主要以专性吸附态、残渣态和有机态为主.风化前缘可溶态稀土所占比例较高,为稀土在风化壳中的迁移、转化提供可能;基岩中原生含磷稀土矿物的风化产生的稀土磷酸盐矿物的聚集导致了残渣态稀土大量存在于风化前缘;此外,由于风化淋溶的不断进行,可溶态的REE在高的pH值条件与剖面中的有机质、铁锰氧化物和粘土矿物共同作用下沉淀、富集,也导致了风化前缘稀土的超常富集.     

“寨背式”离子吸附型稀土矿床多类型稀土矿化及其成因

赣南寨背离子吸附型稀土矿床产于寨背复式花岗岩体的风化壳中,自20世纪80年代发现以来一直以轻稀土型开采,近年在轻稀土型花岗岩风化壳中发现了重稀土矿。为了探讨轻稀土型花岗岩风化过程中重稀土元素的迁移、分馏和富集机制,本文选择了区内三个具有代表性的风化壳钻孔(ZK1、ZK2和ZK4)对其进行了全相和离子交换相稀土元素地球化学研究。结果显示：钻孔ZK4中离子交换相稀土含量介于14.90×10^-6～835.8×10^-6之间,并富集轻稀土(LREE/HREE=2.28～10.78);钻孔ZK1中离子交换相稀土含量达1470×10^-6(9件样品均值),具有从轻稀土型向重稀土型过渡的配分特征(LREE/HREE=1.30～1.65),并且剖面自上而下显示轻、重稀土逐渐富集的趋势;钻孔ZK2中离子交换相稀土含量为492.4×10^-6(8件样品均值),自上而下稀土配分类型从轻稀土型过渡至重稀土型(LREE/HREE=0.43～2.25),且轻稀土富集在全风化层上部而重稀土则富集在下部。三个钻孔的Nb/Ta和Zr/Hf...     

南岭离子吸附型稀土矿床成矿规律研究新进展

离子吸附型稀土矿是我国的优势资源,是全球重稀土的主要来源。20世纪80年代我国对此类矿床的成矿规律开展过大量研究,但仍有诸多未解之谜。为了解目前离子吸附型稀土资源的分布特征和成矿规律,2011~2015年中国地质科学院矿产资源所三稀项目组对52个离子吸附型稀土矿床进行了综合研究,本文介绍稀土成矿规律研究方面取得的一些新进展:(1)离子吸附型稀土矿床广泛分布在华南地区,以南岭最为发育,近些年在越南、老挝、泰国及美国也有发现。矿床主要产在花岗岩和酸性火山岩风化壳中,近几年也在变质岩和灰岩风化壳中有所发现,但花岗岩离子吸附型稀土矿床规模较大,品位较高,仍是最为重要的一类(亚类)稀土矿床;(2)成矿花岗岩的形成时代范围较宽,锆石U-Pb年龄集中在461~384Ma、228~242Ma和189~94Ma三个区间。相对于LREE型成矿花岗岩,HREE型更加富硅,富HREE,具有强烈的负Eu异常,普遍高Rb,低Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Ba、Sr等微量元素,暗示HREE型成矿花岗岩岩浆经历了高度分异。值得注意的是,部分LREE型成矿花岗岩相对富集HREE,特别是富集Y,轻重稀土元素比值(LREE/HREE)多介于1~3之间,风化易形成HREE型风化壳,这很可能是今后重稀土资源的重要来源之一;(3)成矿花岗岩中稀土矿物的成因多样,有岩浆成因(如榍石、褐帘石、独居石、磷钇矿等)、流体交代成因(稀土氟碳酸盐类)和表生成因(水磷铈矿、水磷镧矿等),稀土元素的内生矿化很大程度上受流体交代作用影响;(4)发育完整的风化壳垂向剖面中稀土元素含量呈"弓背式"分布,即表土层和半风化层中含量低,全风化层中含量高,但受地形、地貌及地表水等因素的影响,稀土含量变化曲线呈多种形态。垂向上LREE和HREE可分层富集,即全风化层上部富集LREE,下部富集HREE,也可以同时富集在全风化层下部。华南大量成矿母岩和风化壳样品的化学风化蚀变指数(CIA)与稀土元素总量(∑REE)之间存在明显的相关性,当CIA85%时,CIA与∑REE呈正相关,当85%CIA100%时,CIA与∑REE呈负相关;(5)表生过程中,母岩中易风化的稀土矿物不断释放出可交换性吸附态的稀土元素,酸性淋滤作用是稀土元素迁移的动力,黏土矿物是稀土元素赋存的载体,风化程度影响稀土元素的次生富集。     

内蒙古那仁乌拉早白垩世高分异花岗岩年代学及其成因

内蒙古那仁乌拉地区具有较大的稀有金属找矿潜力,但与成矿有关的那仁乌拉花岗岩体在年代学和成因方面仍存在较多争论。为厘定该花岗岩体成岩年龄及成因类型,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析。测年结果表明,中粗粒黑云母二长花岗岩和似斑状二长花岗岩成岩年龄分别为(142.1±1.0)Ma和(142.3±1.2)Ma,指示那仁乌拉花岗岩体为早白垩世岩浆活动的产物,与区域上晚侏罗世—早白垩世花岗岩大规模侵入时代基本吻合。岩石地球化学分析显示,岩体富硅(SiO₂含量为73.69%~76.67%)、富碱(Na₂O+K₂O含量为8.40%~8.80%)和贫铁、镁、钙、磷等;Zr、Hf、Rb、Th等元素明显富集,Ba、Sr、P、Ti等元素强烈亏损,Nb元素相对亏损;稀土元素总量较低,显示较强烈的Eu负异常(δEu=0.20~0.36),轻、重稀土分馏明显(LREE/HREE=6.23~14.28),富集轻稀土;属于弱过铝质高钾钙碱性花岗岩。综合矿物学、岩石学和地球化学特征,判断那仁乌拉花岗岩成因类型应归为高分异I型花岗岩。结合区域构造和地质背景,认为位于华北板块北缘的那仁乌拉花岗岩体形成于早白垩世的板内伸展环境。     

广西某地花岗岩风化壳中稀土元素特征与iREE矿床成矿机制

为了解风化壳中离子交换相稀土元素的特征,对广西某地花岗岩风化壳剖面样品进行了X射线衍射及主量、稀土元素地球化学特征的研究.剖面自上而下可划分为腐殖土层(A₁)、亚粘土层(A₂)、网纹状风化层(B₁)和全风化层(B₂);自A₁至B₂,粘土矿物的含量和化学风化蚀变指数快速降低;与母岩相比A₁、A₂、B₁中全相Ce、Nd和HREE相对富集,B₂中全相稀土与母岩特征相似,所有样品的离子交换相HREE亏损,Y相对富集;离子交换相轻、重稀土一起富集在B₂中.据此推测,花岗岩中褐帘石、榍石等易风化的稀土矿物为离子交换相稀土提供了主要的物源,锆石、磷钇矿等难风化的稀土矿物的残留及表生稀土矿物的形成使全相HREE相对富集;离子交换相轻、重稀土元素的分馏程度随风化程度的增加而变化.      

松辽盆地北部中二叠统碳酸盐岩元素和稳定同位素地球化学特征与古环境

松辽盆地中二叠统哲斯组发育一套暗色泥岩、灰色砂砾岩与灰岩沉积组合,灰岩中产海相腕足类和双壳类化石。由于受钻井进尺和取心资料限制,前人对盆地覆盖区晚古生代地层及其沉积环境研究较少。对采自松辽盆地杜101井、杜103井剖面哲斯组的白云质灰岩进行了系统的稳定同位素和微量元素、稀土元素分析,首次获取了盆地覆盖区中二叠统灰岩元素地球化学资料。测试结果显示碳同位素δ¹³C_PDB值一般>0(均值为1.68‰),氧同位素δ¹⁸O_PDB值全部<-15‰(均值为-19.98‰),碳、氧稳定同位素关系图解显示二者呈正相关关系,表明白云岩化作用对灰岩同位素改造作用明显。稀土元素(REE+Y)总量为56.88×10^-6~143.72×10^-6,均值为108.92×10^-6,PAAS标准化后显示具有轻稀土相对于中稀土和重稀土亏损、δEu(均值0.94,最大值1.57)负异常、δCe(均值0.87,最大值1.06)普遍负异常和相对高的Y/Ho均值(均值34.59)等特点,与正常海相具有大体相同的稀土元素配分模式;而微量元素Ba(均值281.55×10^-6)、Zn(均值71.91×10^-6)、Y(均值17.44×10^-6)、Zr(均值117.75×10^-6)和Rb(均值66.84×10^-6)等元素含量整体较高,Sr/Ba(均值2.91)、Th/U(均值2.75)、V/Cr(均值1.45)和V/(V+Ni)(均值0.66)等比值适中,指示研究区哲斯组沉积时期主体为一种频繁受陆源碎屑混染作用影响的碳酸盐台地或滨海岸环境。     

兴蒙-华北地球化学走廊带稀土元素含量与空间分布

为研究兴蒙造山带-华北克拉通地球化学走廊带区域地球化学组成及其横向空间变化,统计分析不同地理单元和五万图幅单元的REE含量并绘制其空间分布折线图.内蒙古半干旱草原土壤中稀土含量较低,与其草原沙土的粘土矿物较少有关;江苏北部冲积平原区的土壤中稀土含量较高,与降雨量存在良好空间对应关系.内蒙古红格尔到河北张家口,土壤与岩石∑REE的比值绝大多数小于1,REE发生贫化;山东章丘到江苏连云港,比值基本大于1,REE发生富集.华北克拉通内蒙地块土壤稀土特征与兴蒙造山带相似,可能受其草原沙土景观的影响.在不同构造单元之间,LREE与HREE亏损与富集的空间分布存在细微差异.结果表明:地理景观,特别是黏土矿物是影响土壤REE含量的重要因素,降雨量与REE存在良好空间对应关系,REE自身的地球化学性质的差异在土壤形成过程中对轻重稀土元素分异具有重要影响.      

赣南某离子吸附型稀土矿床浅变质岩的矿化特征

近几年在赣南新元古代浅变质岩风化壳中发现了离子吸附型稀土矿床,对矿区及南岭科学深钻中的浅变质岩样品进行了岩石、矿物及地球化学特征研究.矿区内主要出露神山组和库里组（南华系）,前者以千枚岩为主,含少量片岩,后者以厚层变质沉凝灰岩和中厚层变质砂岩为主;南岭科学深钻1 165~1 170.77 m库里组（青白口系）以变质沉凝灰岩为主夹薄层凝灰质板岩.浅变质岩类中新生变质矿物有绢云母、绿泥石、磁铁矿、堇青石、白云母、黑云母等,稀土矿物有新奇钙铈矿、独居石、磷钇矿、水独居石等;稀土含量为162×10-6~723×10-6,富集轻稀土.新奇钙铈矿是矿体中离子相稀土的主要来源;赣南青白口纪-南华纪中厚层变质沉凝灰岩和变质凝灰岩风化壳具有较好的稀土成矿前景.      

云南红河州超大规模离子吸附型稀土矿的发现及其意义

围绕国家战略性产业发展对稀土资源的需求, 特别是紧缺的重稀土资源, 如何快速有效地发现富含重稀土矿床找矿靶区是勘查地球化学急需解决的问题。“化学地球”大科学计划获得全国地球化学基准数据, 圈定稀土异常超常富集区9处, 其中新发现的滇南红河州蒙自—中越边境地区稀土富集区轻重稀土比值(LREE/HREE)为3.5, 与华南富含重稀土的离子吸附型稀土矿异常LREE/HREE比值一致。结合地质背景、成矿母岩、气候和地形地貌特点等初步判断具有寻找类似华南富含重稀土的离子吸附型稀土矿资源潜力。因此, 对这一异常的核心区, 开展了1:25万、1:5万地球化学调查和风化剖面测量, 并经29个钻孔验证, 初步发现马鞍底潜在超大型富含重稀土离子吸附型稀土矿。富矿区分布于坡度较缓的坡脚处, 风化母岩为印支期和燕山期花岗岩、元古界斜长片麻岩和变粒岩。风化剖面厚度最深可达25 m左右, 富矿层位位于全风化层, 一般在2~13 m深度, 矿体平均厚度6~13 m, 最厚可达21 m, 平均品位0.14%。根据29个钻孔和84个风化壳剖面测量, 初步估算稀土潜在矿石量约9.46亿吨、稀土氧化物潜在资源约100万吨。这是我国首次在滇南地区发现潜在超大型离子吸附型稀土矿。该离子吸附型稀土矿同时富含轻稀土(镧、铈、镨、钕)和重稀土(钆、铽、镝、钇), 具有重大经济价值和科学意义。这一发现表明开展从极低密度、低密度到高密度地球化学调查, 获得全部16个稀土元素高质量数据是发现离子吸附型稀土矿的快速有效方法。     

Geochemistry of trace and rare earth elements during weathering of black shale profiles in Northeast Chongqing,Southwestern China: Their mobilization,redistribution, and fractionation

In this study, the mobilization, redistribution, and fractionation of trace and rare earth elements (REE) during chemical weathering in mid-ridge (A), near mountaintop (B), and valley (C) profiles (weak, weak to moderate, and moderate to intense chemical weathering stage, respectively), are characterized. Among the trace elements, U and V were depleted in the regolith in all three profiles, Sr, Nb, Ta, Zr, and Hf displayed slight gains or losses, and Th, Rb, Cs, and Sc remained immobile. Mn, Ba, Zn, Cu, and Cr were enriched at the regolith in profiles A and B, but depleted in profile C. Mn, Pb, and Co were also depleted in the saprock and fractured shale zones in profiles A and B and enriched in profile C. REEs were enriched in the regolith and depleted at the saprock zone in profiles A and B and depleted along profile C. Mobility of trace and REEs increased with increasing weathering intensity. Normalized REE patterns based on the parent shale revealed light REE (LREE) enrichment, middle REE (MREE), and heavy REE (HREE) depletion patterns. LREEs were less mobile compared with MREEs and HREEs, and this differentiation increased with increasing weathering degree. Positive Ce anomalies were higher in profile C than in profiles A and B. The Ce fractionated from other REE showed that Ce changed from trivalent to tetravalent (as CeO₂) under oxidizing conditions. Minimal REE fractionation was observed in the saprock zone in profiles A and B. In contrast, more intense weathering in profile C resulted in preferential retention of LREE (especially Ce), leading to considerable LREE/MREE and LREE/HREE fractionation. (La/Yb)_N and (La/Sm)_N ratios displayed maximum values in the saprock zone within low pH values. Findings demonstrate that acidic solutions can mobilize REEs and result in leaching of REEs out of the highly acidic portions of the saprock material and transport downward into fractured shale. The overall behavior of elements in the three profiles suggests that solution pH, as well as the presence of primary and secondary minerals, play important roles in the mobilization and redistribution of trace elements and REEs during black shale chemical weathering.     

斯里兰卡普塔拉姆地区ZK593号钻孔沉积物的地球化学特征及意义

根据岩性、主微量元素特征和元素比值分析,斯里兰卡普塔拉姆地区ZK593钻孔的沉积物可分为6段。它们分别沉积于温暖潮湿、水动力较强的浅海-滨海相环境,经历了3次明显的海水进退。各层北美页岩标准化曲线平缓,轻重稀土元素没有明显的分异,Ce轻度亏损,球粒陨石标准化曲线斜率为负,轻稀土元素相对富集,各层Eu亏损明显,Ce轻度亏损,表明沉积物属于受陆源影响的陆棚沉积物。Ce负异常与碳酸盐沉积及气候环境有关。元素相关系数分析表明,Ca和Sr与生物作用关系明显;ΣREE与Al₂O₃和SiO₂等微量元素与陆源碎屑关系密切。δ¹⁸ O 的负向偏移与沉积后地下水的作用有关。     

内蒙古林西萤石矿床稀土元素地球化学特征及其指示意义

内蒙古林西县萤石矿产资源丰富,已知萤石矿床（点）68处。萤石矿床产出于中生界火山-沉积岩地层中,矿体主要受近 SN 向或 NNE 向断裂破碎带控制。为了研究水头地区萤石矿床的成矿流体来源和成矿机理,文章对矿床稀土元素进行了分析。结果表明萤石和方解石的稀土元素总量（∑REE）为4.37-159μg/g, LREE/HREE比值为0.24-1.80,δEu =0.57-1.60,具弱Ce负异常（0.81-0.98）特征, Y/Ho比值为21-78,平均41。从成矿早阶段到晚阶段,∑REE值及LREE/HREE比值均逐渐减小,晚阶段萤石具有重新活化、重结晶的特征。结合赋矿地层及矿区外围花岗岩体REE特征分析,认为其成矿流体迁移距离较远,稀土元素和成矿元素可能来自下伏高F地体和含Ca赋矿火山-沉积地层,为热液成因-破碎带充填交代型萤石矿床。     

鄱阳湖流域赣江北支水体和沉积物中稀土元素的含量和分异特征

稀土的开发和广泛应用使得人们倍加关注其在环境中的分布及其环境地球化学行为。赣江作为鄱阳湖流域五大入湖河之一,发源于稀土资源富集的赣南地区,而其下游水体及周边地下水中稀土元素的含量和分异特征目前尚不完全清楚。以赣江北支水体及沉积物为研究对象,开展了稀土元素地球化学研究。结果表明,赣江北支水体中稀土元素总量在地表水中为230~1 146 ng/L(均值458.85 ng/L),地下水中为284~1 498 ng/L(均值634.94 ng/L),沉积物中稀土元素总量为177.9~270.7 mg/kg(均值226.99 mg/kg)。PHREEQC模拟计算表明,水体中的稀土元素主要以碳酸根络合物(REEC0₃⁺)的形式存在。地表水和地下水总体上均表现为重稀土元素相较于轻、中稀土元素富集,沉积物未表现出明显的富集特性;水体具有Ce、Eu负异常特点,而沉积物表现为Ce正异常和Eu负异常,指示氧化还原环境和水岩相互作用对稀土元素在水-沉积物系统中迁移转化的影响。地下水中稀土元素的含量沿流向具有上升趋势,而水体中重稀土元素的富集程度不断减弱,同时碳酸根络合物(REEC0₃⁺)的占比不断降低,反映水体中稀土元素的含量受到pH、胶体吸附、络合作用以及地下水-地表水相互作用的影响。水体中重稀土元素的富集受到碳酸根络合反应的影响,Ce、Eu负异常与Ce氧化沉淀和母岩特性相关。Gd异常值表明,研究区中下游水体中的Gd元素受到人为输入的影响。     

哈尔滨沙尘沉降物稀土元素地球化学特征及其物源分析

为了对哈尔滨沙尘天气的物质来源进行追踪, 对哈尔滨沙尘沉降物及其作为潜在源区的科尔沁沙地和松嫩沙地(＜11 μm和11~30 μm粒级组分)进行了稀土元素分布特征的研究.结果表明: 哈尔滨2002年沙尘物质的∑REE为189.67×10-6, 2007年为175.57×10-6, 2008年为174.68×10-6, 2011年为181.35×10-6.沙尘沉降物的REE集中分布在一个很窄的范围, 显示哈尔滨沙尘的来源相当稳定.沙尘沉降物的稀土元素分布模式十分相似, Eu较明显亏损(2002年、2007年以及2008年沙尘的δEu在0.71~0.75之间, 2011年沙尘的δEu值为0.92), Ce弱负异常(δCe值在0.89~0.92之间, 平均值为0.90).沙尘沉降物与潜在源区物质的REE含量、分布模式、特征参数以及δEu-ΣREEs、δEu-(LREE/HREE)和(LREE/HREE)-La_N关系图解均显示哈尔滨沙尘沉降物的REE组成与科尔沁沙地(特别是11~30 μm粒级组分)十分接近, 显示哈尔滨沙尘起源于科尔沁沙地而非松嫩沙地, 科尔沁沙地对哈尔滨沙尘的物质贡献主要体现在11~30 μm粒级组分.哈尔滨沙尘的科尔沁沙地起源的研究结果得到气象资料和气象记录的支持.      

Differential Fractionation of Rare Earth Elements in Oxidized and Reduced Granitic Rocks: Implication for Heavy Rare Earth Enriched Ion Adsorption Mineralization

Ion adsorption rare earth element (REE) deposits in southern China are the exclusive source of heavy REEs (HREEs) in the world, and this HREE‐enriched character of the deposits is inherited from the REE compositions of the underlying granitic rocks. Such HREE‐enriched rocks form from heavy fractionation of reduced granitic magmas. We explore why reduced granitic magmas are enriched in HREEs during the fractionation, based on the REE geochemistry of granitic rocks and abundance of REEs in their constituent minerals in the southwestern Japan arc of Cretaceous to Paleogene age. The compilation of the whole rock geochemistry and REE compositions of the granitic rocks of the Sanin (oxidized), Sanyo (reduced) and Ryoke (reduced) belts in the southwestern Japan arc indicates that: (i) light REEs (LREEs) decease with fractionation of the granitoids in the Sanin belt but this trend is not clear in the granitoids in the Sanyo belt and LREEs rather increase in the Ryoke granitoids; (ii) Eu decreases with fractionation in all the belts; and (iii) HREEs slightly, but steadily decrease in the Sanin belt but enrich significantly in the Sanyo and Ryoke belts with fractionation. Analytical results of REE concentrations by scanning electron microscope with energy dispersive X‐ray spectroscope and laser ablation‐inductively coupled plasma mass spectrometer in the constituent minerals in a granodiorite sample from the Sanin belt show a moderate concentration of REEs in hornblende (577 ppm) in addition to high concentrations in allanite (~20 %), britholite (~30 %), primary titanite (8922 ppm), apatite (4062 ppm), and zircon (1693 ppm). Because primary titanite and allanite are commonly present in the oxidized granitoids but not in the reduced ones, the REE depletion in the fractionated, oxidized granites is attributed to the crystallization of these minerals. In contrast, scarcity of these minerals in the reduced granitoids enriches REEs, in particular HREEs in the fractionated magmas, which finally precipitate REEs in the granites and pegmatites. Both positive, but different correlation ratios between the Nb and Dy concentrations in the granitoids of the Sanin and Sanyo‐Ryoke belts suggest that columbite–pyrochlore‐group and fergusonite‐group minerals are the major HREE host in the oxidized and reduced granites, respectively.