硅质沉积岩的La-Ce和Sm-Nd分馏系列——沉积过程中海洋环境的标志

为了说明硅质沉积岩(燧石)中稀土元素(REE)源的特征及其沉积环境的性质,测定了有关的La-Ce同位素和Sm-Nd同位素数据。所研究的燧石为西澳大利亚皮尔巴拉断块中乔治克里克群的晚太古宙燧石、日本中部的三叠纪燧石和太平洋中部以及加勒比海白垩纪和早第三纪深海燧石。采自乔治克里克群的太古宙燧石,显示出在其沉积年代里具有球粒陨石的Ce和Nd同位素比值,这表明其源区有一个随时间积分的球粒陨石REE模式。采自日本的三叠纪燧石,具有表明直接来源于陆源的初始Ce和Nd同位素比值。另一方面,对REE模式中出现负异常的白垩纪和早第三纪的深海燧石来说,其初始Ce和Nd同位素比值揭示出有两个不同的来源:Ce来自轻稀土元素(LREE)长期亏损的大洋火山岩,而Nd来自LREE富集的大陆岩石。据认为,从深海燧石中所观测到的相反的性质是其沉积环境远离大陆的反映。这些结果证实,La-Ce同位素体系在确定海洋沉积物(如燧石)中所观测到的异常性质和成因方面非常有用。     

里奥格兰德洋底高地沉积物的地球化学和南大西洋的氧化还原演化

对深海钻探研究项目72号钻井区516号钻孔和516号钻孔的32个沉积物样品进行了仪器中子活化分析。测定了32个常量、少量和微量元素,在碳酸盐相中获得了Ce异常值,Ce~A≡Ce(观测)/Ce~*(La和Nd含量之间的内插值,相对于北美页岩混合样)=Ce(观测)/[1.144La(观测)+0.66Nd(观测)]。计算表明,Ce异常由0.8(80Ma)、0.68(67Ma)变化为0.3(56Ma)、0.27(39Ma)和0.12—0.43(平均为0.26)(15—0.3Ma)。在～55Ma观察到的Ce~A与在58Ma于沃尔维斯洋脊525A号钻孔海相碳酸盐中观察到的Ce~A变化相吻合。这些变化是由于南北大西洋通道的拓宽,里奥格兰德洋底高地的下沉或罗曼什断裂带的下沉使海水循环得到改善。Ce~A变化的最终驱动力与海水的pH值和P(?)_2(氧分压)有关,并且也与大洋底部水的全球循环以及来自河流或风成物质来源的外部陆源输入物质的搬运有关。     

墨西哥湾海岸深部埋藏的沉积物中稀土元素的分布

<正> 风化、搬运,沉积和成岩作用被看作是沉积旋回的几个主要阶段,这些阶段可能对沉积物中稀土元素(REE)的分布和丰度产生不同的影响。为估价成岩作用对REE分布的影响,我们于本文中提出了墨西哥湾海岸区埋藏沉积物的全样和不同粒级中REE的分析结果。分析样品采自美国路易斯安那州南帕斯地区一个深井中的一组侧壁上的软泥和粉砂质软泥岩心。     

霍童溪表层沉积物稀土元素特征及其物源示踪分析

霍童溪是福建沿岸重要的入海河流,为揭示其沉积物的物源信息,对霍童溪上游至下游的表层沉积物进行了稀土元素特征参数、配分模式、粒度等研究,并与长江、瓯江、闽江沉积物以及福建土壤背景值、中国南方红土进行对比分析.结果表明:霍童溪表层沉积物整体表现出明显Eu负异常,弱Ce异常,轻稀土相对富集、重稀土相对亏损的显著分异特征;结合粒度研究发现,REE总体上与平均粒径(Mz)、粒级组分(砂粒、粉砂、黏土体积分数)之间具有较大相关性,但粒度对研究区表层沉积物稀土元素含量的影响十分有限;物源判别结果表明:霍童溪沉积物的源岩很可能以上陆壳长英质岩石为主,源区大致相同,物质来源主要为区域陆源碎屑物质,部分源于流域自身的水土侵蚀物质.     

海州湾岩芯沉积物稀土元素特征与物源分析

通过对海州湾潮滩HZ02岩芯沉积物中稀土元素的地球化学特征进行分析,以期探讨其物质来源。结果表明:HZ02岩芯中稀土元素平均值为225.36×10-6; 稀土元素类型特征表现为轻稀土富集而重稀土相对亏损、δEu中等程度亏损、δCe为弱的负异常; 岩芯沉积物稀土元素配分模式与陆源沉积物的稀土配分模式十分相似,可能暗示海州湾潮滩沉积物来源主要受陆源影响和控制。而且,1958年以前沉积物主要来源于临洪河,其次为废黄河,1958年以后,由于修建石梁河水库,临洪河物质减少。     

南黄海中部E2柱样沉积物来源的稀土元素及微量元素示踪

应用稀土元素地球化学示踪方法,分析了南黄海中部E2柱样的∑REE、∑LREE、∑HREE、∑LREE/∑HREE、δEu和δce的变化特征.结果表明,近200年来南黄海中部沉积物的稀土元素可能均受相同来源控制,稀土元素分布具上陆壳特征.南黄海中部E2柱样和中国东部上地壳的稀土分布模式一致,而与深海沉积物的稀土分布模式相差较大,反映了黄海沉积物和中国大陆壳的亲缘性.近200年来沉积物的δCe和δEu变化不大,且其平均值与上陆壳基本一致,说明近200年来源区的氧化-还原条件和酸碱性可能变化不大,稀土元素主要是由大陆岩石风化和搬运而来,而不是海水提供的.高场强元素丰度及其特征比值的变化幅度不大,与中国东部上地壳一致,指示中国大陆岩石的风化产物是黄海沉积物的主要源区.∑REE与TiO2具有良好的相关性,指示稀土元素与TiO2一样主要来自陆源碎屑物质.     

贵州省茅台地区土壤中稀土元素含量及空间分布规律研究

采集了茅台地区的116个表层土壤样品,用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析了稀土元素(REE)含量。利用地统计学和空间分析等方法,对稀土元素(REE)含量、分异特征、空间分布规律等进行分析和探讨。研究结果表明,研究区表层土壤ΣREE平均含量为287.1μg/g,高于中国大陆土壤(186.8μg/g)和地壳中(207μg/g)稀土元素丰度;轻稀土相对富集,轻重稀土分异程度较大;在成土过程中Ce呈现正异常,Eu呈现负异常;六种主要土壤类型稀土元素含量分异规律为:潮土>紫色土>水稻土>石灰土>黄壤>黄棕壤;研究区表层土壤稀土总含量空间分布起伏变化较大,表现为局部相对高值、低值的斑块状分布。本研究可为茅台地区地质地理环境研究提供相关参考,为茅台酒后备资源基地的合理选址提供科学依据。     

泉州市大气降尘中稀土元素地球化学特征及来源解析

稀土元素因其特殊的地球化学特性,具有一定的示踪性质.为了研究泉州市大气降尘中稀土元素地球化学特征及其来源,在泉州市不同功能区以及潜在源区共采集降尘样品34份,对REE组成特征、配分模式、特征参数进行了分析并结合三角图和特征参数关系图解揭示了其来源.结果表明,泉州市大气降尘的ΣREE空间分布差异较大,由高到低顺序为工业区交通繁忙区商业区居住区农业区.居住区、交通繁忙区、商业区的ΣREE变异系数均较小,显示其来源的一致性.降尘和潜在源样品中稀土元素的配分曲线均为右倾,轻稀土相对重稀土富集,具有明显的Eu负异常,表明研究区大气降尘具有较明显的陆源属性.各功能区降尘与潜在源的部分REE特征参数平均值较接近,未能揭示空间差异的成因.LaCeV三角图解表明居住区、交通繁忙区、商业区降尘中REE主要受交通源和土壤尘的影响,其次为燃煤源.δEu-ΣREE和HREEN/MREEN-LaN关系图解进一步说明汽车尾气排放是交通繁忙区和商业区降尘中REE的主要来源.所有功能区的稀土元素受钢铁厂排放物和水泥尘的影响较小,且农业区和工业区的稀土来源与其他功能区存在差异.     

长江中下游悬浮物稀土元素地球化学特征及其对三峡工程的响应

通过分析枯水季(2008年1月)长江中下游干流和支流(湖泊)悬浮物的稀土元素(REE)组成,探讨三峡水库的泥沙拦截对该区域沉积物组成和干、支流输沙关系的影响。结果表明:长江干流宜昌至城陵矶段的REE变异系数显著大于城陵矶以下站位,且部分站位出现显著的Ce或Eu异常,该段沉积物的物质组成存在显著差异;洞庭湖沉积物继承了长江干流的REE组成特征;鄱阳湖和汉江等支流(湖泊),与干流的REE组成存在一定的差异,通过端元混合模型估算得,观测期间鄱阳湖和汉江对长江干流沉积物的贡献分别约为58%和23%。由此可见,三峡水库的运行,导致了长江中下游枯季的物质来源和组成发生改变:中游河床出现了显著的侵蚀,汉江和鄱阳湖等支流(湖泊)对干流的物质输送相对增加。     

南海典型断面表层沉积物稀土元素地球化学及其地质意义

对南海4个典型断面（18°N,10°N,6°N,113°E）75个表层沉积物的稀土元素地球化学进行分析,结果表明:大部分沉积物具有相对较低的稀土元素（REE）含量（平均∑REE为128 ppm）、高的轻重稀土比（LREE/HREE）、弱的Ce负异常和中等Eu负异常,REE关键参数的变化主要取决于地理位置和沉积环境。∑REE与Al₂O₃含量呈明显的正相关,而与CaO呈明显的负相关。陆源和生物碳酸盐源是本区沉积物的两个主要来源。较低的Eu/Eu*和（Gd/Yb）_N比值以及类似上地壳的REE配分模式,表明本区沉积物的源岩主要为后太古宙的长英质岩石。东部次海盆比西南次海盆的沉积物具有更低的LREE/HREE比值和更高的Eu/Eu*比值,指示有年轻火山岩（如吕宋岛弧等）产物带入到南海东部和南海东北部海域。     

西南印度洋洋脊的同位素研究揭示:亏损型上地幔中存在大尺度的区域性单元

<正> 目前一般通过阐明在大洋中脊玄武岩中观察到的同位素变化来推导上地幔的构造和洋脊顶部发生的各种作用。对大西洋中脊、东太平洋隆起以及胡安·德富卡和戈达洋脊所进行的研究表明,这三个洋脊的大洋中脊玄武岩的同位索研究结果在 Pb/Pb、Pb/Sr 和 Sr/Nd 图中表现出共同的线性相关关系。这些大洋中脊玄武岩的线性排列往往作为洋脊下面两类幔源物质相互混合的证据。第一种幔源物质是对流软流圈物质(相当于“亏损值”),其放射成因Pb 和 Sr 较少,而放射成因 Nd 较多;第二种则是由岩浆团所组成,这种岩浆团被认为是洋岛     

伊犁盆地昭苏黄土不同粒径和相态稀土元素特征及其物源指示意义

为了探讨伊犁盆地风成沉积物质来源特征,对伊犁地区昭苏黄土剖面代表性样品各个 粒级全岩、酸溶组分和残渣组分中的稀土元素进行了分析。结果表明,各个粒级组分全岩样品 的稀土总量（ΣREE）的变化范围为114.61~178.37 μg·g?1,剖面中各个粒级组分稀土球粒陨石标 准化配分模式呈轻稀土富集,存在明显的Eu 负异常,Ce 无明显异常。各个粒级组分酸溶残渣 稀土特征与上述全岩特征类似。酸溶组分稀土的上部大陆地壳标准化呈现稳定的中稀土富集。 随着各组分粒级变粗,酸溶组分稀土占全岩比例呈现先降低后升高的趋势,即从<2 μm 组分到 16 ~32 μm 组分比例渐次降低,而后从16 ~32 μm 组分到>63 μm 渐次升高,这主要反映了以西风 为代表的远源输送体系和以近地面风为代表的近源输送体系下两种来源的碎屑碳酸盐稀土的混 合。本文不同粒径和赋存形态下稀土元素的特征表明了利用风成沉积物稀土元素反映源区物质 特征存在一定复杂性。     

借助稀土元素地球化学解释热液矿床的形成

<正> 引言 稀土(REE)族元素(原子序数57到71)的地球化学行为十分相近,这主要是由于稀土元素三价阳离子的离子半径虽有系统差异,但差异不大(图1)。在自然界中只有铈(Ce~(+3)、Ce~(+4))和铕(Eu~(+3)、Eu~(+2))有非+3价的氧化态。由于该族元素的行为可以预测,稀土元素已经成为探讨火成岩、变质岩和沉积岩岩石成因的强有力的工具和指示剂。     

澳大利亚古生代杂砂岩和泥岩的稀土元素地球化学:源区和构造控制

<正> 一般认为,稀土元素(REE)是不活泼的,在沉积过程中只有稍许变化。它们在源岩中的丰度和源区的风化条件被认为是沉积物中REE的主要控制因素。同沉积与后沉积过程,诸如在搬运、沉积和成岩作用时的交换反应,     

水源水库沉积物中稀土元素含量及赋存形态分析——以汤峪水库为例

利用ICP-MS和BCR连续提取法分别研究了西安蓝田汤峪水库沉积物中稀土元素含量和形态分布特征,并与中国土壤、渭南黄土和洛川黄土稀土元素含量进行了比较.结果表明:样品平均值均高于中国土壤和洛川黄土稀土元素含量,除La、Ce外,其它稀土元素均低于渭南黄土稀土元素含量;其中,Ce的含量分别是中国土壤、渭南黄土、洛川黄土的1.49、1.28和1.63倍.汤峪水库沉积物中稀土元素总量(∑REE)达211.41 mg·kg-1,∑LREE/∑HREE为9.99,均高于中国土壤、渭南黄土、洛川黄土;Ce的异常系数值为1.28,表明存在Ce的富集.由BCR连续提取法分析可知,Gd的酸可提取态(F1)比例高于其它形态,Gd由沉积物中向上覆水体迁移的可能性较强,产生的潜在环境效应也最明显.物源指示分析表明,汤峪水库沉积物中的稀土元素物质来源与洛川黄土相似.     

湖南澧阳平原黑褐色土的稀土元素地球化学特征及其环境意义

通过对澧阳平原大量的野外考察、典型剖面玉成(YC)黑褐色土壤剖面的系统取样和室内粒度、稀土元素地球化学分析,以及OSL和AMS14C年代测定,探讨了黑褐色土的稀土地球化学特征,揭示了黑褐色土的形成年代、形成过程与形成环境.研究结果表明,黑褐色土层XREE变化范围分布在184.63-264.261μg·g-1,其平均值为207.93μg·g-1;低于剖面的∑REE总平均值219.87Pμg·g-1,与洞庭盆地的红土∑REE平均值(211.6μg·g-1)大体相当,但明显高于镇江下蜀黄土(207.7μg·g-1)和黄土高原黄土(159.2μg·g-1),表明YC剖面黑褐色土上经过了相对较强的风化成壤作用.YC剖面黑褐色土的稀土分布模式与该剖面黄土层、黄土高原黄土、镇江下蜀黄土和洞庭盆地风成红土等典型风成沉积物的分布模式具有一致性,而与河流沉积物、湖泊沉积物和基岩风化红土在稀土的分布模式上具有明显差别.而且,YC剖面沉积物粒度频率曲线呈明显的单峰分布,与典型河流相的双峰粒度频率分布存在显著差异;YC剖面位于澧阳平原中部台地上,比周边高5-10m,不可能是洪水作用沉积物;野外调查进一步表明,沉积物无水流作用痕迹;OSL和AMS14C年代测定表明,黑褐色土层形成的年代对应于23.8-10.6 ka BP,此年代对应于末次冰期的晚期,其形成于相对冷湿的气候环境.因此,黑褐色土层及其上、下部的黄土层均为风成堆积物.     

雅鲁藏布江上游干支流稀土元素地球化学特征

对雅鲁藏布江上游干支流水体及沉积物稀土元素含量、配分模式以及Ce、Eu特征元素参数进行研究,以探讨其地球化学特征及影响因素.结果表明,水体溶解态稀土元素含量平均值为19.28ng/L,沉积物稀土元素含量平均值为190.8mg/kg.水体稀土元素表现为重稀土元素富集(La_N/Yb_N <1),沉积物并表现为轻稀土富集(La_N/Yb_N>1);受岩石风化作用的影响水体Ce为负异常,沉积物Ce为无异常和弱负异常;受水岩相互作用对稀土元素在水-沉积物系统中迁移转化得影响,水体Eu表现为正异常,沉积物Eu表现为负异常.由于源岩类型不同导致的风化过程的差异,河源段与河流段稀土元素表现出明显的空间异质性.     

铁建造中的稀土元素可作为前寒武氧化状态变化的证据

引言 沉积岩中稀土元素(REE)含量的研究表明,它们的相对稀土元素丰度显示出异常小的变化,这证实了大多数沉积作用过程的强烈的均一化能力。唯一例外的是Ce(+3,+4)和Eu(+2,+3)这两个稀土元素,它们在地质作用过程中,不是以+3氧化状态存在。与球粒陨石的丰度比     

长江口低氧区沉积物中磷的形态及其环境意义

磷是长江口外邻近海域潜在的限制性营养元素,沉积物中磷的转化与保存对于指示区域环境变化和物质循环具有重要的作用.通过对长江口外低氧区和非低氧区柱状沉积物中磷和氧化还原敏感参数的分析,探讨了沉积物中磷的形态、分布及其环境意义.研究表明,Detr-P是沉积物中磷主要的赋存形态;其次是Org-P、Fe-P和Auth-P,Exch-P对总磷的贡献5%;磷的含量与分布受陆源输入和早期成岩作用的影响;活性磷组分在沉积-保存过程中发生了明显的形态转化,Auth-P主要来源于Fe-P和Org-P的转化.长江口低氧区沉积物中磷的保存与陆源输入和水体环境变化密切相关,磷的形态能够较好地反映区域环境变化.低氧区与非低氧区沉积物中活性磷的分布具有一定的差异性,突出表现在低氧区沉积物具有更高的C/P值.研究区域内DRP的释放通量为0.90~1.13μmol·(cm~2·a)~(-1);磷的埋藏效率高于70%,其中Detr-P的埋藏效率约为100%,Fe-P和Org-P分别为38%和26%.Auth-P是活性磷最主要的埋藏形态,大约51%的Auth-P来源于Fe-P和Org-P的转化.长江口低氧区磷的埋藏效率低于东海内陆架海域,低氧现象降低了磷的埋藏效率,并可能对富营养化等生态环境问题产生深远影响.陆源输入的变异显著影响长江口沉积物中磷的组成,流域磷的输入与河口初级生产和低氧等一起深刻影响着长江口磷的循环模式.     

东海泥质区中木质素的分布特征及其指示意义

以东海近岸泥质区和济州岛西南泥质区表层沉积物的木质素含量(Λ8)及其特征参数为主要指针,结合总有机碳(TOC)、总氮(TN)和C/N,分析比较两地区的物质来源,特别是陆源有机物的迁移埋藏。结果表明:近岸泥质区沉积物中陆源有机物占主导,集中体现在该区Λ8与TOC有类似的分布特征,而台湾暖流和东海沿岸流的相互作用是其主要影响因素。济州岛西南泥质区,陆源有机物的贡献相对较小且有较高的氧化降解程度,这与其距离木质素母源较远相吻合。