淮南采煤沉陷区表层沉积物稀土元素地球化学特征

稀土元素由于其独特的化学特征被广泛应用于环境地球化学分析过程研究。以淮南采煤沉陷区表层沉积物中稀土元素(REEs)为研究对象,采集研究区潘一、顾桥、谢桥沉陷区的表层沉积物样品共12个,采用ICP-MS对样品的稀土元素含量进行测试分析,探讨了表层沉积物中稀土元素的含量分布特征、控制因素及其物质来源。结果表明:研究区表层沉积物中稀土元素含量为54.63~130.45 μg/g,平均102.60 μg/g;LREE/HREE比值为11.89~20.55,平均14.29,轻稀土呈现明显富集现象;相关性分析结果显示,REEs趋向于黏土组分中富集;研究区养殖和捕捞活动导致表层沉积物中稀土元素含量的降低;球粒陨石标准化结果表明,研究区稀土元素呈现不同程度的La和Gd正异常,其中,Gd正异常主要是受到燃煤的影响,而La正异常主要与燃煤和化肥有关。结合Pearson相关性、球粒陨石标准化和(La/Yb)_N-(La/Sm)_N-(Gd/Yb)_N三元图判别,认为研究区水体表层沉积物中稀土元素与人类活动(燃煤和化肥)有关,研究认识为污染物的源头控制和煤矿区环境的生态治理提供参考依据。      

巢湖的稀土元素地球化学特征

采用液-液萃取法和ICP-MS测试技术对巢湖的溶解态稀土元素进行了分析。结果表明,巢湖的溶解态稀土的含量与世界淡水相当,丰水期的样品含量高于其他季节。pH值和悬浮物、胶体是控制巢湖水体中溶解态稀土含量的主要因素。巢湖的溶解态稀土的分布模式以平坦型为主,少数呈现重稀土富集。丰水期和枯水期的溶解态稀土的(La/Yb)N值从西半湖区到东半湖区呈现有规律性的逐渐增大,并且丰水期的(La/Yb)N值低于枯水期。在富营养化湖泊中,胶体和水生生物可能是造成这一现象的主要原因。     

大青山煤田煤系高岭岩稀土元素地球化学特征

采用中子活化法对采自内蒙古大青山煤田石炭-二叠纪煤系的12个高岭岩样品进行了稀土元素(REE)含量测定。结果表明,样品的稀土元素含量变化很大,ΣREE最低31.98×10^-6,最高616.3×10^-6,平均178.6×10^-6,与NASC的173.21×10^-6相近;ΣLREE/ΣHREE介于6.32~46.14之间,平均17.5,明显高于NASC;中—弱Eu亏损,弱Ce正异常。通过不同对比样品(北美页岩、超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩以及偏碱性岩等)所作的标准化分析结果表明,研究样品不具有典型的沉积型泥岩特征;结合薄片鉴定及前人分析结果推论,高岭岩可能由中—基性或偏碱性火山碎屑物质原地蚀变而成,泥炭化所提供的酸性介质条件对火山灰向高岭岩转化以及稀土元素的分异提供了必要的条件。     

桂岭岩体稀土、微量元素地球化学特征研究

文章运用岩石地球化学方法,对桂岭岩体的构造环境和地球化学特征进行了研究,结果显示：桂岭岩体岩石平均LREE／HREE=7．68,（La／Yb）N-6．77,（La／Sm）N-4．65,（Gd／Yb）N-1．04,平均δEu=0．45〈1,表明轻重稀土轻度分异,轻稀土相对富集,轻稀土内部分馏明显,存在负铕异常;岩体明显亏损Nb、Sr、Ti,显示桂岭岩体的源区可能主要来自地壳,是地壳环境下壳源岩石发生部分熔融的产物;研究表明,桂岭岩体形成于挤压一伸展的大地构造环境。     

北部湾东部海域表层沉积物稀土元素组成及物源指示意义

对北部湾东部海域70个表层沉积物样品的稀土元素(REE)分析结果表明,研究区沉积物 REE 呈现轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)平坦以及中等程度的 Eu 异常等特征.REE 组成受沉积物粒度和生物碳酸盐含量的制约,具有典型风化上陆壳 REE 特征,其源岩以上陆壳的长英质岩石为主.根据研究区沉积物 REE 分布规律,研究区可划分为4个地球化学分区,各区域上陆壳标准化曲线明显的不同.物源判别显示研究区的西部、海南岛西南侧(Ⅰ区)呈多源沉积特征,来自以下几个物源区:(1)海南岛西南侧河流沉积物和沿岸侵蚀物;(2)由南向北输入的外海沉积物(冬季);(3)夏季或冬季由北部湾西北部和西部搬运来的沉积物.研究区中部粗粒沉积区(Ⅱ区)与北部湾西部沉积物来源是相同的,主要来源于红河输砂.东北部砂质区(Ⅲ区)沉积物可能来源于雷州半岛西北部近岸基岩侵蚀.研究区东北部(Ⅳ区)沉积物主要来自北部湾北部沿岸侵蚀、琼州海峡和雷州半岛西部的沿岸侵蚀.此外,部分沉积物还可能来自珠江流域以及南海北部陆架区和北部湾西北部     

桂东南燕山期花岗岩地球化学特征及其对稀土成矿的指示

为探讨桂东南地区离子吸附型稀土矿的成矿条件,本文对桂东南岑溪一带分布的花岗岩进行了详细的年代学、地球化学及稀土矿物学研究。锆石U-Pb年代学研究显示,花岗岩的形成时代为155±0.85 Ma,为燕山期岩浆活动的产物;花岗岩具有高硅富碱的特征,表现出与A型花岗岩相似的地球化学属性,样品的Sr、P、Ti、Eu负异常明显,显示出高分异演化特征。岩石富含独居石、氟碳钙铈矿、锆石、磷灰石等稀土矿物,其中,独居石和氟碳钙铈矿的稀土氧化物总量分别达58.07%~67.66%和64.25%~64.59%;结合该区域高温高湿、降雨充沛、风化作用强烈等外生条件,推测该地区具有离子吸附型稀土矿的成矿潜力。

     

准噶尔盆地表层沉积物的稀土元素特征与物源指示

准噶尔盆地的新生代沉积的物质来源对认识中亚地区乃至全球气候环境演变、亚洲内陆干旱化以及粉尘输送路径等关键科学问题都具有重要的意义,但目前对盆地内沉积物的物质来源的研究还比较粗略。文章以准噶尔盆地内不同类型的表层沉积物为研究对象,通过对稀土元素特征的研究进一步探讨盆地内不同沉积的物质来源与相互联系。研究结果表明：准噶尔盆地不同区域表层沉积物的稀土元素含量（不含Y元素）变化较大,变化范围为55.54~194.44 μg/g;大部分样品的δCe值在0.95~1.05之间,未见明显的Ce异常,指示了盆地内整体干旱环境下较弱的风化成壤作用,而Eu异常和UCC标准化配分模式表现出的复杂变化,可能指示了准噶尔盆地表层沉积物物质来源的多源性。根据盆地内表层沉积物的稀土元素总量、配分模式以及δEu值表现出的不同特征,结合了盆地内的区域地形和盛行风向等要素,认为盆地东部的戈壁砂和周围山地的基岩碎屑物之间存在着一定的物源继承,同时强劲的西北风也为该地带来了来自盆地北部和中部的物质来源;北部的阿尔泰山碎屑物质是盆地北部戈壁砂和沙漠砂的主要物质来源,但戈壁砂表现出的Eu中度亏损和较高的ΣREE值可能代表着该区域还存在更为广阔的物源;盆地西部各类沉积物之间表现出的稀土元素特征的相似性表明该地缺乏外界物质的参与,物源具有明显的局域性;盆地南缘的沙漠砂和河流表层沉积物主要来源于天山碎屑物质经冰川磨蚀及寒冻风化等作用形成的粉砂粒级物质,但是该地的黄土在地形和风向的影响下表现出了复杂的物质来源,盆地中的沙漠、天山碎屑物质、盆地东部的戈壁砂,甚至于中亚广大荒漠区的粉尘都为黄土提供了部分物源。

     

龙感湖稀土元素的地球化学特征

采用液-液萃取法,连续提取法和ICP-MS测试技术,对龙感湖不同季节水和颗粒物中稀土元素进行研究.结果表明,龙感湖的溶解态稀土含量极低,稀土总含量(ΣREE)在3.14～129.81ng/kg之间,且季节性变化明显.龙感湖溶解态稀土元素表现出平坦型的页岩配分模式,这是由于在草型湖泊中溶解态稀土主要以吸附在微细胶体上的形式存在,水粒相互作用在这个过程中起主要控制作用.悬浮物中的稀土含量顺序为:残渣态>>Fe-Mn结合态>>有机态和AEC态,颗粒物中稀土元素主要以残渣态形式存在.Fe-Mn结合态、有机态和AEC态的页岩配分模式为中稀土富集,残渣态的页岩配分模式为平坦型.这说明中稀土与轻重稀土相比具有更强的潜在地球化学活性,但在龙感湖的环境中的迁移能力相对轻重稀土来说较弱.     

新疆且日克其菱铁矿床稀土元素地球化学特征

新疆且日克其菱铁矿床赋存于下志留统温泉沟群中低级变质岩系中,由三个矿段组成,总体呈层状、似层状、透镜状.矿石稀土含量较高(∑REE=740.97 ×10-6～820.21×10-6),轻稀土富集(LREE/HREE=13.17～14.74)的特征暗示了矿床形成于弱-中碱性的含矿溶液;明显的Ce正异常(δCe=3.25～...     

南海北部湾全新世以来沉积物地球化学特征及物源分析

为探讨全新世以来南海北部湾沉积物的沉积环境变化,对北部湾海域的SO-31沉积物柱状样进行了元素地球化学分析。根据元素地球化学的垂向分布特征,将SO-31沉积柱划分为3个单元,反映了全新世不同时期的区域海平面波动以及沉积物物源的变化。SO-31沉积柱的稀土元素配分曲线和La/Co与La/Sc散点图分析表明:111 400~12 800 a BP(全新世前期),研究区海平面较低,红河、其他周边河流及海岸侵蚀物均为本区的主要物源;28 500~1 1400 a BP(全新世早期),随着海平面的逐渐上升,河口和岸线逐渐后退,各物源供给区对本区沉积物的贡献量也发生了相应变化,相对而言红河贡献率有所下降;30~8 500 a BP(中全新世至今),区域海平面持续上升导致了琼州海峡打开,北部湾水动力环境和物源供给发生了剧变,红河对本区的物源贡献逐渐变小,而来自北部湾东部的物质成为本区沉积物的主要物源。     

南黄海NT1孔沉积物稀土元素组成与物源判别

为研究黄河、长江以及韩国河流输运的大陆物质对南黄海沉积的贡献,对南黄海中部泥质区NT1孔沉积物做了稀土元素分析和物源判别。研究发现,南黄海NT1孔沉积物物源主要为长江源和黄河源,NT1孔上部0—7．70m沉积物以长江源为主,中部7．70．16．60m和40．00～50．70m沉积物以黄河源为主,其间夹近24m厚的沉积物则以长江源为主,底部50．70～69．76m沉积物以长江源为主。结果表明,长江从晚更新世早期到现代对南黄海中部泥质区沉积起着主要作用,而黄河则在晚更新世晚期的早玉木冰期时已开始对南黄海陆架沉积作用有明显影响。     

云南马厂箐富碱斑岩体的稀土元素地球化学特征

马厂箐富碱斑岩体是马厂箐铜钼矿的主要赋矿围岩,属于哀牢山-金沙江富碱侵入岩带的组成部分.岩体为喜马拉雅期的富碱杂岩体,岩性主要为花岗斑岩、二长斑岩和正长斑岩.稀土元素丰度与分配在不同岩石中是不一样的,马厂箐岩体中∑REE为106.29×10-6～297.9×10-6,LR/HR为8.04～23.99,La/Yb为9.8...     

中印度洋海盆表层沉积物稀土元素分布特征及富集规律

对中印度洋海盆14个站位的表层沉积物进行了稀土元素(REE+Y,简称REY)分布特征和富集规律研究.结果表明,样品中REY主要富集于沸石黏土和远洋黏土中(稀土元素总量最高为1239×10?6),且明显富集钇(Y)等重稀土元素(Y富集系数高达14.1,重稀土元素和Y富集系数最高为11.6);富稀土沉积物呈明显Ce亏损,发...     

Environmental biogeochemical characteristics of rare earth elements in soil and soil-grown plants of the Hetai goldfield,Guangdong Province,China

Very few studies deal with the biogeochemical behaviors of rare earth elements (REEs) in goldfields. This paper presents the geochemical and biogeochemical characteristics of REEs within the soil–plant system in the Hetai goldfield, Guangdong, China. The samples from the goldfield region show anomalies in distribution patterns and behavioral characteristics of REES as compared with those from the background areas. The REEs in rocks, soils, and plants prove to be much higher than those in the surrounding regions. The distribution patterns of REEs are characterized by LREE-enrichment and HREE-depletion, with the REE concentrations in Layer A being the highest. Differentiations between LREEs and HREEs may lead to some extent of negative Eu anomaly in the soils. Research results demonstrate that the REEs in a soil profile can be transferred and accumulated during the mineral formation and supergenic geochemical processes, and the anomalies are obviously related to the geological settings for the REE-bearing ore-forming processes and to the geochemical characteristics of the habitats for the REE-bearing plants. For Dicranopteris dichotoma, the total amount of REEs in the tissues shows an order of leaf > root > stem, while for Pinus massoniana the order becomes root > leaf > stem. The distribution patterns of REEs in Pinus massoniana leaves are similar to those in soils where the plants grow up in the mineralization area. However, in the background areas the REE distribution patterns for Pinus massoniana stems are similar to those for soils where the plants grow up. Parameters such as biological absorption coefficients and biological transfer coefficients show the differences in REE absorption features among plants and indicate that REEs can be transferred among plant organs. The two coefficients can reveal the different survival mechanisms for the two plant species, which are subject to long-term REE-affected stress conditions in the gold mineralization zone.     

Geochemical characteristics of trace elements in sediments of Dongting Lake, central China

Although eutrophication and trace element contamination are two key environmental problems in Dongting Lake, a systematic study of the distribution of trace elements in sediments of this lake has not previously been undertaken. In order to identify the current levels of trace metal contamination in Dongting Lake, the concentrations of trace elements （Cd, Cr Cu, Ni, Pb, Zn, As and Hg） in the sediments at 53 locations were investigated in this study. The lake, the second largest fresh-water lake in China, boasts three China wetlands of international importance. Dongting Lake which lies in the south of the middle Yangtze River is the most important reservoir lake in the Yangtze River drainage area, and is characterized by fast flow-through water, large runoff volume and short period of exchanging water （no more than 20 days）. The granulometric analysis result of sediments shows that a large proportion of the sediments measures at 2-63 μm in size; the result of mineralogical analysis shows that original mineral is the main composition of the sediments, followed by clay mineral and carbonate. The contents of copper, lead, zinc, cadmium, arsenic and mercury are higher than the background levels of soil （ Ⅰ Soil） in China, but lower than the threshold values for severely polluted soil （Ⅲ Soil） in China except Cd higher than that in Ⅲ Soil. The concentrations of trace elements analyzed are higher than the Threshold Effect Level of Interim Sediment Quality Guideline by Canada EPA and are lower than the Probable Effect Level. The assessment by geoaccumulation index shows that the contamination of Cd reached strong level in Dongting Lake. Study on speciation of metals by a BCR procedure indicates that the trace elements （Cu, Zn, Cr, and Ni） analyzed are mainly distributed in residual phases but Pb in Fe/Mn oxhydroxide phase and Cd in soluble and carbonate-bound fraction. The potential risk was the highest in East Dongting Lake based on the calculated contamination factors which are mostly probably caused by the deposition of the trace element pollutants via the Xiangjiang River and the discharge of the pollution sources in the vicinity of East Dongting Lake.     

长江三峡地区成冰纪-埃迪卡拉纪转换时期微量元素和稀土元素地球化学特征

通过微量元素和稀土元素地球化学分析,对长江三峡地区陡山沱组层型剖面--田家园子剖面成冰系南沱组顶部和埃迪卡拉系陡山沱组下部102个岩石样品进行了地球化学研究。重点分析了氧化还原敏感元素(Zn,Co,U,Mo,Ni,V)的富集特征,并探讨其可能成因机制以及三峡地区成冰纪-埃迪卡拉纪转换时期的水体特征。结果表明:在南沱组顶部仅Zn和Co富集;在盖帽白云岩下部,氧化还原敏感元素均富集,而在盖帽白云岩上部,除Zn和V外,其他氧化还原敏感元素均亏损;在陡山沱组Ⅱ段下部,氧化还原敏感元素由最初的亏损,逐渐变为较稳定的富集。在陡山沱组下部,出现2次明显的富集峰值,分别出现在剖面的0.4m处(盖帽白云岩中间)和6.5m处(陡山沱组Ⅱ段下部)。整个剖面大部分样品具有Eu的轻微正异常(Eu/Eu^*＜1.6), 而在剖面0.4m和6.5m处,Eu具有明显的正异常,结合稀土配分类型、Y/Ho值、La异常、Ce异常等指标,推测这2次异常均可能受到深海热液流的影响,而缺氧海水的上涌造成水体缺氧,导致这些元素出现富集峰值。U/Th、V/(V+Ni)以及稀土元素指标综合指示,三峡地区南沱组顶部冰碛岩应为氧化环境下的沉积物;随着冰川消融,冰融淡水注入古海洋,陡山沱组盖帽碳酸盐的沉积受冰融淡水的影响,深部缺氧海水的上涌使沉积水体经历氧化-缺氧-氧化的转变,海水的分层性较强;而陡山沱组Ⅱ段下部沉积环境以分层性较弱的弱氧化环境为主。     

贵州碳酸盐岩风化壳主元素、微量元素及稀土元素的地球化学特征

选取贵州高原喀斯特地区的典型碳酸盐岩原生风化剖面为研究对象,研究主元素、微量元素及稀土元素在风化壳的迁移转化及其分布规律特征,为解释碳酸盐岩风化壳元素的地球化学变化提供依据。结果显示,从上陆壳标准化蛛网图可知,Pb、Co在剖面富集,而Na、K、Cr、Rb、Sr和Ba则亏损。风化壳∑REE的变化范围为167.4~1814.2μg/g,稀土元素从剖面下部往上逐渐减少,剖面中上部LREE比HREE淋滤程度大。稀土元素球粒陨石标准化后Ce正负异常,Eu轻微负异常。以风化前缘为分界,在风化前缘以下的土层,Ce负异常,风化前缘以上的土层,Ce正异常。此外,在风化壳岩土界面附近存在一个明显且突变的碱性障,岩土界面土样的元素含量较岩粉平均增加了21倍。我们的研究显示,风化剖面主元素和微量元素的变化波动特征较为一致,说明主元素和微量元素在风化过程中的地球化学行为较为一致。铁壳层中稀土元素的含量最低,与上陆壳稀土元素十分相近,为研究上陆壳与碳酸盐岩铁壳层之间的相互联系起到了一定的借鉴作用。     

内蒙古上库力地区萤石矿稀土元素地球化学特征及成因探讨

通过对上库力地区萤石矿石微量元素、稀土元素地球化学特征研究,表明该地区萤石矿的微量元素表现为亏损Ti、Zr、Nb、Th,富集U、Sr、Sm,一定程度上反应了萤石矿床形成过程中源区的相似性。萤石矿的稀土元素地球化学配分模式分为轻稀土富集型及轻稀土亏损型,二者含量萤石的稀土元素总量差别较为明显,且与围岩分配模式大体一致。Eu既有正异常也有负异常,反映成矿流体既有氧化环境又有还原环境;Ce表现为弱的负异常,一定程度上反应该地区萤石成矿流体演化的一致性。综合分析研究表明,上库力地区萤石矿成因类型为为中低温热液充填型矿床,成矿物质来源为同源。     

福建南日水道及其邻近海域表层沉积物地球化学特征及物源指示

福建南日水道是沟通兴化湾与台湾海峡能量和物质转换的重要航道,其海洋沉积物所包含的物源信息对探讨中国东部海域的水文特征及沉积特点具有重要意义。本文对南日水道及其邻近海域兴化湾的海洋表层沉积物的粒度与粒径参数、主微量元素及稀土元素组成进行了分析。结果显示：南日水道沉积物以砂质粉砂为主,但远岸海域浅部存在细粒粘土质粉砂,水动力条件总体中等,横向上,远岸相对近岸水动力条件减弱;兴化湾沉积物粒度随深度加深呈变粗趋势,水动力条件由浅至深也逐渐加强,但总体相对南日水道较弱。对研究区表层沉积物主微量元素进行的R型因子分析结果显示：南日水道沉积物受粗碎屑组分（如石英、生物碎屑等）、细粒陆源碎屑矿物、水动力条件以及海洋化学沉积作用因素制约;兴化湾沉积物受陆源碎屑沉积、海洋生物沉积作用因素制约。稀土元素配分图以及分异参数物源判别图显示南日水道与兴化湾沉积物的源区较为相似,主要受浙闽河流物质以及浙闽沿岸流携带的长江源物质的控制。     

华北晚古生代煤系I／S间层粘土岩稀土元素地球化学特征

通过ICP和INAA方法对华北几个晚古生代煤田（煤矿区）的I／S间层粘中土岩样品进行了稀土元素（REE）地球化学特征研究。结果表明，无序间层粘土岩REE含量较低，并具中－－弱Eu正异常为特征；IS有序间层粘岩以REE含量高，中－－强Eu亏损为特征，两种I／S间层粘土岩的REE含量及特征均与NASC有所不同，物源分析表明，无序间层粘土岩主要由中性火山碎屑（岩）在原地蚀变、转化而成，而有序间层粘土岩则是由酸性岩蚀变而成。