中国东部主要河流稀土元素地球化学特征

在2007年底至2008年初的枯水期间,系统采集了中国东部流域面积和径流量较大的33条河流沉积物、悬浮颗粒物和水样,采用等离子质谱法、X荧光光谱法等方法测定了14种稀土元素含量以及常量组分和水体pH值等理化指标。研究发现中国河流稀土元素浓度总体高于世界均值,且南方河流沉积物、悬浮物稀土元素含量高于北方河流,南方河流悬浮物态中稀土、重稀土呈现一定程度的相对富集,与我国上地壳稀土丰度和稀土矿产种类的南北分异相吻合。展示了以中国东部泥质岩稀土元素丰度标准化后的稀土配分模式及Ce、Eu异常特征,发现河流沉积物的中、重稀土元素相对富集,悬浮物轻稀土相对富集,溶解相重稀土富集的特征;北方河流溶解相稀土元素浓度明显大于南方河流,且除小清河外,溶解相Eu不同于沉积物与悬浮物而呈强烈的正异常,主要与河水理化性质影响下的稀土分异有关。研究发现小清河等少数河流沉积物中稀土元素为异常高值,经Al标准化处理、计算拟合剩余值后,认为小清河等河流稀土元素已受人为污染的影响。     

Origin of natural sulfur-metal chimney in the Tangyin hydrothermal field,Okinawa Trough: constraints from rare earth element and sulfur isotopic compositions

For the first time, we present the rare earth element (REE) and sulfur isotopic composition of hydrothermal precipitates recovered from the Tangyin hydrothermal field (THF), Okinawa Trough at a water depth of 1206 m. The natural sulfur samples exhibit the lowest ΣREE concentrations (ΣREE= 0.65×10^–6–4.580×10^–6) followed by metal sulfides (ΣREE=1.71×10^–6–11.63×10^–6). By contrast, the natural sulfur-sediment samples have maximum ΣREE concentrations (ΣREE=11.54×10^–6–33.06×10^–6), significantly lower than those of the volcanic and sediment samples. Nevertheless, the δEu, δCe, (La/Yb)_N, La/Sm, (Gd/Yb)_N and normalized patterns of the natural sulfur and metal sulfide show the most similarity to the sediment. Most hydrothermal precipitate samples are characterized by enrichments of LREE (LREE/HREE=10.09–24.53) and slightly negative Eu anomalies or no anomaly (δEu=0.48–0.99), which are different from the hydrothermal fluid from sediment-free mid-oceanic ridges and back-arc basins, but identical to the sulfides from the Jade hydrothermal field. The lower temperature and more oxidizing conditions produced by the mixing between seawater and hydrothermal fluids further attenuate the leaching ability of hydrothermal fluid, inducing lower REE concentrations for natural sulfur compared with metal sulfide; meanwhile, the negative Eu anomaly is also weakened or almost absent. The sulfur isotopic compositions of the natural sulfur (δ³⁴S=3.20‰–5.01‰, mean 4.23‰) and metal sulfide samples (δ³⁴S=0.82‰–0.89‰, mean 0.85‰) reveal that the sulfur of the chimney is sourced from magmatic degassing.     

塔里木盆地塔北隆起奥陶系-侏罗系泥岩稀土元素地球化学特征

分析了塔里木盆地塔北隆起奥陶系、三叠系和侏罗系泥岩的稀土元素丰度。不同时代泥岩都表现出轻稀土富集、重稀土含量均一和具有Eu负异常特征;但它们∑LREE/∑HREE、LaN/YbN、(La/Yb)UCC、Eu/Eu和Ce/Ce等参数则显示这些泥岩形成时的物源和环境有差别。奥陶纪时,研究区处于相对稳定的沉积环境,物源为成熟度高的大陆上地壳;二叠纪到三叠纪构造-火山活动强烈,部分沉积物来自火山岩的风化;侏罗纪塔北隆起区则进入稳定构造沉降阶段。这一差别对认识塔里木盆地及周边造山带形成演化研究有指示意义。     

碳酸岩岩浆演化过程中REE富集与分异的研究进展及碳酸岩中的矿物学分带

稀土元素(REE)作为"三稀资源"之一,是中国重要的战略性矿产资源,碳酸岩型稀土矿床是世界稀土的主要来源.成矿碳酸岩的岩浆演化以及稀土元素的富集和分异机理一直是碳酸岩型稀土矿床研究的热点和难点,国内外学者对碳酸岩的岩浆起源、岩浆演化过程中稀土元素富集与分异的机理进行了大量的研究与探讨,但仍存在较多的争议,限制了碳酸岩型稀土元素成矿理论的发展及国内外碳酸岩型稀土矿床的找矿勘查工作.文章重点对稀土成矿碳酸岩的起源、岩浆演化过程及在此过程中REE的富集与分异行为进行了详细的文献调研和评述,同时,基于笔者在冕宁牦牛坪稀土矿床前期的研究工作和最新发现,认为碳酸岩中普遍存在矿物学分带,它是岩浆演化过程的最佳记录,是不同成分矿物结晶分异作用的体现.对牦牛坪稀土矿床碳酸岩的矿物学分带特征及其中的熔体、熔流体和流体包裹体进行了初步描述与探讨,以期为研究碳酸岩的岩浆演化、岩浆-流体转化过程及稀土元素的富集与分异机理提供新的思路,促使对稀土碳酸岩矿物学分带及其对REE富集与分异的研究引起更多的关注和重视.     

一种稀土参数图解新方法:以内蒙古拜仁达坝-维拉斯托闪长岩成因研究为例

稀土元素的示踪作用在地质学、地球化学研究中具有重要意义,稀土参数图解可以揭示岩石的形成机理、条件和成因分类,追踪各种复杂地质作用的演化历史。利用稀土元素参数REE与SiO₂、REE与LREE/HREE、δEu与LREE/HREE图解,在内蒙古拜仁达坝-维拉斯托铅锌银多金属矿区从偏基性端元向偏酸性端元演化的闪长岩类野外岩相学观察和室内测试的基础上,发现其全岩稀土参数之间的相关关系,进而结合岩石地球化学数据、稀土参数图解新方法与微量元素聚类分析,判别其闪长岩的成因和岩浆源区。结果显示,拜仁达坝赋矿的闪长岩具有高硅、富钠及较高MgO和Al₂O₃含量的特征,属钙碱性系列,显示地幔岩浆分异与下地壳熔融岩浆混合的特点;拜仁达坝-维拉斯托闪长岩LREE/HREE-REE和δEu-LREE/HREE曲线显示,稀土高值组端元分别呈负相关和正相关关系,负Eu异常明显,相对富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素,而稀土低值组端元反之。上述特征表明, 拜仁达坝-维拉斯托闪长岩为一套活动大陆边缘幔源为主、壳幔混合成因的钙碱性岩浆岩系列。实例研究初步证实,提出的稀土参数图解新方法是有效的,具有较强的普适性,适合在常规的地质科研中完善并推广。     

乌拉嘎金矿床地质地球化学特征研究

乌拉嘎金矿矿体赋存于燕山晚期的斜长花岗斑岩与黑龙江群下亚群接触带附近的近东西向展布的构造角砾岩中,围岩蚀变强烈;金矿化主要受角砾岩带控制。矿床成矿微量元素组合为Au、Hg、As、Sb,且含量均呈向下递增的趋势。LaN／YbN值变化范围为14．146～28．311,稀土元素配分模式为右倾的轻稀土富集型;∑LREE：165．76～62．68;∑HREE：45．82～15．2;LREE／HREE为6．09～4．124,为轻稀土富集型。岩体中流体包裹体以低盐、低压且有天水加入为特征,为典型的浅成低温热液型矿床。     

山东龙宝山岩体稀土元素特征及矿源研究

龙宝山岩体是燕山期多阶段岩浆活动形成的中偏碱性杂岩体,其稀土元素特征为:wΣREE为地壳丰度的2.5倍,wLREE/wHREE为地壳的近9倍,轻稀土强烈富集,δEu、δCe均呈弱负异常,各期侵入岩及含金石英脉的稀土元素分布型式基本相似,呈向右陡倾斜线,但石英脉中稀土总量更高、轻稀土更为富集。研究结果表明:岩浆和成矿物质最初可能均来源于上地幔的同一岩浆房,并在岩浆上侵过程中不同程度地同化混染了地壳物质。     

地幔岩流体包裹体的稀土元素初步研究

地幔流体REE的研究有助于了解地幔区域化学不均一性、地幔的富集与亏损等地幔地球化学特征。当前对地幔流体的REE研究，主要是通过对比富CO2包裹体与贫CO2包裹体的地幔岩或地幔矿物的测试分析来间接获得信息。本尝试运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和热爆方法，直接测定了长白山地区的地幔捕虏体中流体-熔体包裹体REE含量。初步研究显示流体-熔体包裹体中富含REE，尤其LREE相对富集；REE组成曲线右倾，Eu弱正异常，与地幔岩的寄主玄武岩REE组成特征相似，反映源区地幔岩的交代特征。     

Rare earth elements in waters from the albitite-bearing granodiorites of Central Sardinia, Italy

With the aim of contributing to the knowledge of the geochemical behaviour and mobility of the rare earth element (REE) in the natural water systems, the ground and surface waters of the Ottana-Orani area (Central Sardinia, Italy) were sampled. The study area consists of albititic bodies included in Hercynian granodiorites. The waters have pH in the range of 6.0-8.6, total dissolved solid (TDS) of between 0.1 and 0.6 g/l, and major cation composition dominated by Ca and Na, whereas predominant anions are Cl and/or HCO₃.The pH and the major-element composition of the waters are the factors affecting the concentration of REE in solution. The concentrations of ∑REE+Y in the samples filtered at 0.4 μm vary between 140 and 1600 ng/l, with La of between 14 and 314 ng/l, and Yb of between <6 and 12 ng/l. A negative Ce anomaly, especially marked at high pH, is observed in the groundwaters. The surface waters show lower REE concentrations, which are independent of pH, and negligible Ce anomaly.Speciation calculations, carried out with the EQ3NR computer program, showed that the complexes with the CO₃²⁻ ligand are the dominant REE species at pH in the range of 6.7-8.6. The REE³⁺ ions dominate the speciation at pH <6.7 and only in the light REE (LREE).The relative concentrations of REE in water roughly reflect those in the aquifer host rocks. However, when concentrations of REE in water are normalised relative to the parent rocks, a preferential fractionation of heavy REE (HREE) into the water phase can be observed, suggesting the greater mobility and stability of HREE in aqueous solution.     

个旧锡矿区构造岩稀土元素特征及其找矿意义

个旧锡多金属矿床明显受断裂的控制。断裂(裂隙)的构造岩分析结果表明，构造岩稀土元素的特征与矿石一致，且它们有相同的来源，而与围岩具有明显的差别。矿区强烈的花岗岩岩浆汽热活动造成构造岩的稀土明显富集。根据稀土元素的分布异常圈定了隐伏矿床(体)找矿靶区，经钻孔验证已见成效。