稀土元素的地球化学、矿物学及矿床学上的若干特征

一、稀土元素的地球化学特徵稀土元素是指周期表上原子序数从57到71的十五个元素而言。“稀土”一詞源出于拉丁文Terrae Rarae。当时对“稀”的理解是指在自然界中提取这类元素的矿物很少,而所謂的“土”则是指元素的成盐氧化物成土状,有如土族元素氧化物。所有稀土元素的原子結构都很相似,因之它們在化学和物理性质上也都十分相近,統称为镧族元素或稀土金属。周期表中与稀土元素同属于第Ⅲ族的钇,往往与稀土元素共同存在于一些矿物中,并具有着大致相同的地球化学特性,而钇的离子半径、盐基性、盐溶解度等許多化学性质皆具有镧族收縮現象,因而元素钇也就有条件地被列入稀土元素之中。稀土元素原子結构的特点是电子层的外两层(O层与P层)的电子数是相同的,排列情况也是近似的。     

稀土元素

稀土元素系指化学元素周期表中丛(钅兰)(第51)到镥(第71)之间的十五个稀有元素(又叫(钅兰)系元素),这十五个元素的原子结构、化学性质和物理特性都非常相似而且又经常共生在一起它们的氧化物都是土状,都有稀土元素之称。     

稀土元素地球化学在花岗岩类研究中的意义

稀士元素是一组地球化学性质非常相似的元素,但是在它们之间仍存在着性质上的微小差别.随着地球化学作用条件的变化,稀土元素可以产生某种程度的分馏作用,这是稀土元素能够作为地球化学指示剂的主要原因.稀土元素在花岗岩类研究中具有重要的意义.它们在解决花岗岩类的成因和物质来源、花岗岩类的形成作用与机理、花岗岩类的分异演化等方面已取得显著的效果.如何应用稀土元素于找矿,也已开展了广泛的试验工作,并显示出有意义的前景.一、判断花岗岩类的成因和物质来源目前倾向认为,花岗岩类具有三种成因:即基性岩浆分异型、地壳硅铝层重熔型和交代型花岗岩(包活混合岩化和花岗岩化花岗岩),三种成因的花岗岩类在全岩和副矿物中的稀土元素组成特征都具有明显的差别.这些差别与花岗岩类的物质来源和形成花岗岩的地质环     

美国离子吸附型稀土矿床的发现及其影响

稀土元素化学性质较为活泼,具有典型的金属特性和不同于周期表中其他元素的物理和化学特性,特别是它们的光学、磁学性质已广泛地应用在当今新材料、新技术领域。目前,含有稀土的功能材料已达50多类,包括光学材料、磁性材料、电子材料、储氢材料、高温超导材料、核物理材料等,稀土在现代材料工业中具有工业“味精”之称。因此,稀土被人们誉为新世纪高科技及功能材料的宝库,它是改造传统产业和发展高新技术的战略性元素,已成为国内外公认的关乎新兴产业发展的战略性资源。     

松辽盆地三台地区营城组珍珠岩地球化学特征及地质意义

松辽盆地东南缘的三台地区营城组火山岩分布广泛,其中一部分为珍珠岩。通过岩石薄片鉴定,挑选了三台地区北山上的6块珍珠岩样品,进行了主量元素、微量及稀土元素分析测试。珍珠岩的主量元素组成表明,它们与流纹岩成分相当,具有高SiO_2、较高(NaO_2+K_2O)、低TiO_2和低CaO含量,属于铝饱和-弱过饱和的钙碱性系列。稀土元素配分模式以轻稀土富集、Eu负异常强烈为特征。在不相容元素蛛网图上,珍珠岩相对于洋脊花岗岩总体上富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而明显亏损高场强元素Sr、Nb、Y。在Nb-Y和Rb-(Y+Nb)判别图上,它们分别落入板内和火山弧区。这些结果显示,所研究的珍珠岩应为类似弧后盆地的引张环境。     

漫談稀土

一什么是稀土? 有这样一些金屬,近些年来它們在鋼鉄冶金上、在特殊合金里的作用逐渐地重要起來,应用在军事工业上,应用在原子技术上,它们的应用范围越来越广泛了。虽然有某些领域目前对于它们的使用还是试探性质的,但它们的特种作用,使得对于它们的利用存在着很大的可能。这些金屬就是我们所要谈的稀土。所謂稀土是指稀土元素而言的;因为这些元素都是金属性质的,所以又叫做稀土金屬。     

四川冕宁稀土矿床脉石脉物的微量及稀土元素地球化学特征

包裹体地球化学研究表明，四川冕宁稀土矿床中存在着岩浆成因的萤石、重晶石和方解石，它们的微量元素地球化学特征与热液成因对应矿物有明显差别：岩浆成因重晶石相对富集亲石元素，贫亲硫元素；无论是岩浆成因重晶石，还是萤石均明显富集挥发分。稀土元素地球化学研究显示，不同成因萤石、重晶石在稀土元素总量、ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ、（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ、δＥｕ及δＣｅ等一系列稀土元素地球化学参数上都存在明显的差异。该项研究还     

阿尔泰南缘泥盆纪流纹岩的地球化学和大地构造背景

新疆阿尔泰南缘克朗和麦兹盆地内泥盆系康布铁堡组发育浅变质的酸性火山岩,岩相学特征和主量元素组成表明它们的原岩为流纹岩。该流纹岩具有高SiO2、较高(Na2O+K2O)、低TiO2和低CaO含量,属于亚碱性系列。稀土元素配分模式以轻稀土富集、Eu负异常强烈为特征。在不相容元素蛛网图上,流纹岩相对于洋脊花岗岩总体上富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而明显亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf。在Nb-Y和Rb-(Y+Nb)判别图上,它们落入火山弧花岗岩区。这些结果显示,所研究的流纹岩形成于与俯冲作用密切相关的陆缘火山弧环境。本文研究结果为阿尔泰南缘在泥盆纪属于活动大陆边缘的认识提供了进一步的证据。     

相山、下庄铀矿田稀土元素特征及示踪研究

相山、下庄两个铀矿田主要赋矿围岩的稀土元素特征极具相似性,显示出壳源型的特点。但它们的矿石稀土元素特征有很大的不同,相山铀矿田矿石稀土元素特别是重稀土元素含量与铀含量呈正相关,负铕异常和围岩相同。而下庄铀矿田矿石亏损稀土元素尤其是轻稀土元素,负铕异常比围岩更强烈,与幔源辉绿岩、正长岩的稀土元素分布模式相近。两矿田矿石稀土元素含量上存在明显差异的同时,都具有比其围岩LREE/HREE比值大幅度降低的特点。结合区域地质演化,认为两铀矿田矿石稀土元素具有不同的特征,但成矿流体都具有幔源性质,矿床都是在白垩—第三纪地壳拉张环境下形成的。     

广东惠东地区离子吸附型稀土矿床地球化学特征

摘要：运用岩石地球化学方法,对广东惠东地区离子吸附型稀土矿床的地球化学特征进行研究。结果显示,风化壳中元素含量及配分特点总体上取决于母岩,但稀土元素在继承母岩稀土元素的基础上含量进一步富集,且各风化层中元素含量变化与风化作用之间具有一定相关性。WIG指数相较于CIA指数能更有效地描述风化壳风化强度,风化壳中稀土元素迁出富集与WIG指数及元素迁移系数具有一定规律性,轻稀土元素多在全风化层上部富集,而重稀土元素在全风化层下部及半风化层明显迁入富集,Ce、Eu均具明显负异常。     

相山横涧-岗上英铀矿床围岩蚀变及地球化学特征

以相山横涧-岗上英铀矿床为研究对象,笔者通过显微镜下薄片鉴定、电子探针测试及岩石地球化学分析等方法,对该矿床的围岩蚀变及地球化学特征进行了系统研究。结果表明,矿床的蚀变种类繁多,主要有水云母化、钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化、萤石化、黄铁矿化和硅化等。矿床具有明显的蚀变分带特征,可分为5个蚀变带。赋矿围岩(花岗斑岩)的岩石地球化学特征显示其具有高硅、富碱、低钙镁的准铝质-过铝质特性。蚀变岩石主量、微量及稀土元素含量均有规律变化;主量元素(Ca、Mn、K)、不相容元素(Sr、Th、P、Y、Yb)和重稀土元素明显富集,Mo、W、Pb、Zn是寻找铀矿化的指示性元素。蚀变岩微量元素分布模式和稀土元素配分模式与正常围岩的模式一致,表明蚀变作用对它们的影响较小,成矿物质具有深源特征。     

稀土元素问题

稀有元素中有一族化学特性相近的金属,一共有十五种,它们称为稀土元素。这十五种金属是烂、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镏。此外还有两种性质相近的金属也可以归并进去,这就是抗和钇。数十年来,稀士元素的利用范围一直比较小,并且由于它们通常仅呈混合状态产于天然矿物原料之中,所以也只能混合利用。但是近五、六年来,在稀土元素的利用方面有了根本性的进展。现在发现稀土元素在工业上有新的更重要的用途,而且已经明确地规定了新的方向--单独利用本族的各种金属。     

太平洋表层沉积物中δCe特征探讨

<正>铈元素(Ce)作为稀土元素(REY)中具有显著分异特性的变价元素之一,在沉积物中的分布及Ce异常特征(δCe)对沉积环境具有重要的指示意义。本文对太平洋129°W~88°E,50°S~41°N区域     

老挝沙耶晚三叠世火山岩地球化学特征及地质意义

老挝沙耶武里地区广泛出露晚三叠世火山岩。通过对其火山岩主微量元素的地球化学特征研究,火山岩全岩Si O2含量为41.54%~64.44%,K2O+Na2O含量为3.59%~9.30%,在化学成分上属于钙碱性岩石。稀土元素地球化学特征表现为轻稀土元素分馏程度明显高于重稀土元素,具有壳幔混合的特点。通过其轻稀土元素富集,亏损重稀土元素和高场强元素Nb、Ta,具有岛弧型火山岩的特征。     

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。     

四川冕宁稀土矿床脉石矿物的微量及稀土元素地球化学特征

包裹体地球化学研究表明，四川冕宁稀土矿床中存在着岩浆成因的萤石、重晶石和方解石，它们的微量元素地球化学特征与热液成因对应矿物有明显差别：岩浆成因重晶石相对富集亲石元素，贫亲硫元素；无论是岩浆成因重晶石，还是萤石均明显富集挥发分。稀土元素地球化学研究显示，不同成因萤石、重晶石在稀土元素总量、ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ、（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ、δＥｕ及δＣｅ等一系列稀土元素地球化学参数上都存在明显的差异。该项研究还揭示了岩浆成因萤石、重晶石是在相对还原和酸性体系内结晶而成的。     

鄂东南矿集区程潮大型矽卡岩铁矿的花岗质岩与成矿关系探讨

程潮铁矿床位于鄂东南矿集区鄂城岩体南缘,矿体主要产于花岗质岩与大理岩或花岗质岩与闪长质岩的接触带附近。矿区矽卡岩和花岗质岩与矿体的接触关系密切。稀土元素分析结果表明:石榴子石、绿帘石和磁铁矿矿石的稀土元素配分模式具有右倾、轻稀土富集、Eu正异常和Ce无明显异常的特点,显示它们具有相同的来源,并且是在一种高温、高氧逸度、Eu较富集的流体环境中形成的;花岗质岩与矽卡岩、矿体在稀土元素组成特征方面具有相似性,暗示它们具有成因联系。结合地质特征和稀土元素化学特征可知,程潮铁矿的花岗质岩与矽卡岩和矿体在时间、空间和成因上都有着密切的联系。     

喜马拉雅造山带变泥质岩系及其地球化学特征

高喜马拉雅结晶岩系和北喜马拉雅穹隆都发育高角闪岩相-麻粒岩相变泥质岩,岩石组合以富铝质片麻岩类为主,伴生钾质花岗片麻岩、大理岩及基性麻粒岩等.元素地球化学特征表明,其原岩主要为较富铝的长石质砂岩和石英岩质砂岩及少量粘土岩,形成于大陆边缘浅海相沉积环境.这些变泥质岩具有相似的微量元素和稀土元素地球化学特征,表现为大离子亲石元素相对高场强元素较富集,轻稀土较重稀土富集,稀土总量较高,具有较显著的Eu负异常.在变质矿物组合、元素地球化学特征及锆石组成等特征上,它们与青藏高原北缘的康西瓦和阿尔金孔兹岩系相似,可能是来源于冈瓦纳大陆边缘的同一套岩石.     

大冶铜绿山铜铁矿床尾矿砂中重金属与微量元素环境地球化学特征研究

为了解铜绿山铜铁矿床尾矿砂中重金属元素的释放迁移地球化学过程及其扩散范围,运用ICP.MS对大冶铜绿山铜铁矿床尾砂库的尾矿砂及其相关的水系沉积物和土壤中重金属元素、稀土元素进行了测试分析.环境地球化学研究发现,研究区重金属元素在尾矿砂垂向剖面和水系沉积物中具有较明显的垂向和横向空间分布规律;尾砂库西北边水稻田土壤明显受到Cu、Zn、Cd等重金属元素的污染,稀土元素分布模式及微量元素比值研究揭示了污染原因可能是水稻田土壤继承了附近废弃的选矿厂和矿体的特征;尾矿砂和水系沉积物稀土元素分布模式及微量元素比值的变化规律,在一定程度上可以解释重金属元素在垂向和横向空间上的分布特征.     

长白山地区火山岩中稀土元素特征及赋存状态初探

长白山地区位于滨太平洋新生代火山区,区内粗面玄武岩广泛分布,面积近20000 km²。该区粗面玄武岩中稀土元素含量很高,如何开采利用不仅取决于其含量,还取决于其赋存状态,但这方面的研究迄今未见报道。本文采用电感耦合等离子体光谱法分析长白山地区火山岩中的主量元素,获得其岩相组成信息,采用电感耦合等离子体质谱法分析稀土元素,由此得到其地球化学特征,并结合分级提取实验,初步探讨长白山火山岩中稀土元素赋存状态。元素分析结果表明,研究区内火山岩的岩性主要以粗面玄武岩和粗面岩为主,稀土元素的总量(∑REEs)为211~893 μg/g,其中以粗面岩显著富集稀土元素;粗面岩的δEu为0.06~0.69,具有强烈的负铕异常特性,轻稀土元素与重稀土元素总量比值(∑LREEs/∑HREEs)为3.80~5.61,反映了该区轻、重稀土元素分馏程度较高,且具有富集轻稀土元素的特性。稀土元素的主要赋存状态为磷酸盐结合态(52.9%~88.5%)、碳酸盐结合态(14.6%~43.8%)、氧化物结合态(6.04%~18.4%),而以硅酸盐结合态和离子吸附态存在的稀土元素所占比例最少。分级提取实验分析结果表明,样品的稀土元素总量提取率为91.1%~108%,表明此分级提取方法适合于火山岩中稀土元素赋存状态的分析,为类似火山岩中稀土元素的赋存状态研究提供一种可行性参考方法。