稀土元素组成模式和常用参数

稀土元素配分模式~

稀土元素的分配型式主要依据稀土元素总量，轻，重稀土的相对含量和特征元素的异常丰度来划分。
分为5种：
1 以稀土元素总量划分
2 以Ce/Yb 或La/Yb 比值划分
3 以δEu的异常划分
4 以δCe的异常划分
5以各稀土元素的分馏程度来划分
稀土分配型式可用于消除岩石样品丰度曲线因奇偶效应而产生的“锯齿”状，并可根据标准化值曲线是否平滑反推样品测试丰度的精度。在火成岩成因研究中，可以显示：1 表示岩浆分异的程度 2 区分相似的岩石 3判别岩石的不同成因 4 反映部分熔融和分离结晶的程度 5 指示洋中脊的扩张速度 6 确定岩浆来源（举例见课件：典型地壳的稀土元素配分型式，典型岛弧火山岩的稀土元素配分型式，活动大陆边缘岩浆岩的稀土元素配分型式，大陆碱性岩浆岩的稀土元素配分型式 ）
不同样品应选取不同标准化：玄武岩—球粒陨石；花岗岩—MoRB；地幔岩—C1球粒陨石

表3-4列出了庞西垌矿区银金矿体各种类型岩石的稀土元素组成。图3-7至图3-9是它们的稀土元素配分模式。为相互比较，将相关的混合岩和花岗岩的稀土配分模式列入图中。

图3-6　银金与其他成矿元素相关性散点图


表3-3　庞西垌矿区矿石中矿化元素的相关系数矩阵

注：样品数为24，相关系数显著性临界值（显著水平）为0.388。

表3-4　庞西垌矿床矿化蚀变岩和石英脉的稀土元素组成

注：①与样品号对应的岩性同上。数据来源：本文，由中国科学院广州地球化学研究所ICP-MS实验室测定；单位：10-6。
比较发现，银金矿化蚀变岩的稀土总量较高，REE总量在88.13～171.99之间；轻稀土元素较重稀土元素富集，LREE/HREE的比值为3.84～20.34,（La/Yb）n比值为2.16～27.89；铕元素呈现负异常，δEu的值为0.25～0.73。
含矿石英脉的稀土含量相对较低，REE总量为9.103～46.13；轻稀土元素较重稀土元素富集，LREE/HREE的比值为4.91～4.98,（La/Yb）n比值为4.28～4.76；铕元素呈现负异常，δEu的值为0.42～0.75。在稀土配分模式图上，石英脉的位置比矿化蚀变岩有明显的下移（图3-7）。
各类矿化蚀变岩中，绢英岩化混合质碎裂岩（CM-4）和绢英岩化花岗质碎裂岩（CM-11）的稀土元素配分模式有明显差异，但分别与它们的原岩（混合岩和花岗岩）基本一致。绢英岩化压碎岩的稀土元素组成比较复杂。PTC-2号样品的稀土元素组成和配分模式与绢英岩化混合质碎裂岩（CM-4）及混合岩类似；P40-3号样品的稀土元素组成和配分模式与绢英岩化花岗质碎裂岩（CM-11）和花岗岩类似（图3-8）。

图3-7　庞西垌银金矿床矿化蚀变岩和石英脉稀土元素配分模式

CM-5—暗色石英脉；CM-6—浅色石英脉；CM-4—蚀变混合质碎裂岩；CM-11—蚀变花岗质碎裂岩；P40-3—绢英化压碎岩；PTC-2—绢英化压碎岩

图3-8　矿化蚀变岩与围岩混合岩和花岗岩的稀土配分模式对比

CM-4—蚀变混合质碎裂岩；CM-11—蚀变花岗质碎裂岩；P40-3—绢英化压碎岩；PTC-2—绢英化压碎岩
绢英岩化压碎岩稀土元素的这种组成特征，表明绢英岩化压碎岩的原岩比较复杂，花岗岩和混合岩都可能成为绢英岩化压碎岩的原岩，经过蚀变和构造破碎后成为绢英岩化压碎岩。
含矿石英脉中，不同颜色的石英脉的稀土元素总量有所差异，暗色石英脉的稀土总量相对较高，浅色石英脉的稀土总量相对较低，但它们的特征参数基本一致，配分模式相同。与围岩相比，矿化石英脉的稀土配分模式与混合岩相似，而与花岗岩的差别明显（图3-9）。

图3-9　矿化石英脉与围岩混合岩和花岗岩的稀土元素配分模式对比

CM-5—暗色石英脉；CM-6—浅色石英脉
上述特征表明：矿化蚀变岩的稀土元素组成继承了相关原岩的特征。混合岩和花岗岩均可以作为矿化绢英岩化压碎岩的原岩。成矿热液的直接产物矿化石英脉，具有与混合岩相似、与花岗岩不同的稀土配分模式。

图2-7 曾田-科里尔图解

由于稀土元素是一组元素，通常用特殊的图解和参数表达其内在的信息。在稀土元素地球化学研究中，最常用的是稀土元素球粒陨石标准化图。该图是将样品中每个稀土元素的含量除以该稀土元素的球粒陨石平均值，得到样品的球粒陨石标准化值，然后，以标准化值的对数为纵坐标，以原子序数为横坐标作图。这种图解是由曾田彰正（Masude，1962）和科里尔（Coryell，1963）所创，因而称之为曾田彰正-科里尔图解（图2-7（a））。

这种图示方法的优点在于，它可消除奇偶效应所造成的各REE间丰度的锯齿状变化，从而使样品中各REE间的任何程度的分异都能清楚地显示出来。采用球粒陨石标准化在于一般公认球粒陨石中轻和重稀土元素之间不存在分异。

此外，也常使用以研究体系的一部分作为参照物质的标准化图解，这种方法的参照物质可以是一种特殊岩石或矿物。例如矿物中REE的浓度可以用由这些矿物所组成岩石的相应REE浓度进行标准化。这种方法或图解能够清楚地显示出不同矿物使REE彼此分异的程度或数量。在研究沉积岩、黄土时常采用北美页岩进行标准化。

目前，地球化学文献中常用于稀土元素标准化的数据列于表2-1。不同作者所采用的标准不同，Jahn等（1981）考虑到其他稀土元素研究者对球粒陨石的分析结果，认为Leedey陨石稀土含量相对较高（高约20%）。他采用的标准是将Leedey陨石稀土元素含量除以1.2。Boynton（1984）给出了球粒陨石稀土元素含量的推荐值。目前，多使用22个球粒陨石值。

表2-1 常用于稀土元素标准化的球粒陨石和“北美页岩组合样”的REE丰度（w_B/10^-6）

稀土元素地球化学研究中常用的参数主要有：

（1）稀土元素总量（ΣREE）各个稀土元素含量的总和。多数情况下包括从La到Lu和Y含量之和，有时不包括Y。ΣREE是判断某种岩石的母岩特征和区分岩石类型的重要参数。

（2）轻重稀土元素比值［Σw（LREE）／Σw（HREE）或Σw（Ce）/Σw（Y）］轻稀土元素含量和与重稀土元素含量和之比。该参数能较好地反映稀土元素的分异程度，可指示部分熔融残留体和早期岩浆结晶的矿物特征。

（3）［w（La）/w（Yb）］_N、［w（La）/w（Lu）］_N和［w（Ce）/w（Yb）］_N这些均为个别轻和重稀土元素的球粒陨石标准化值的比值。均能较好地反映稀土元素球粒陨石标准化图解中的曲线斜率，从而反映LREE与HREE的分异程度。

（4）［w（La）/w（Sm）］_N和［w（Gd）/w（Lu）］_N稀土元素的球粒陨石标准化值的比值。能为LREE和HREE内部彼此比较提供信息。

（5）δEu和δCe由于Eu和Ce为变价元素，当体系条件发生变化时，如果部分Eu变为Eu²⁺或部分Ce变为Ce⁴⁺时，Eu²⁺和Ce⁴⁺可能与其他3+的稀土元素发生分离。这会造成样品在稀土球粒陨石标准化图解中铕或铈的位置上出现“峰”（过剩）或“谷”（亏损）。“峰”称为Eu或Ce的正异常，“谷”则称为负异常。铕和铈异常的程度用δEu和δCe来度量。表达式分别为：

地球化学原理（第三版）

式中：w（Eu）_N、w（Sm）_N、w（Gd）_N、w（La）_N、w（Pr）_N均为球粒陨石标准化值。δEu＞1为正异常，δEu＜1为负异常，δEu=1为无异常。

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寻乌县17681049090： 什么是稀土元素怎么样组成 - ？
达奚沸小牛：[答案] 稀土元素又称稀土金属,稀有元素的一类.周期表第三类副族中的钪、钇和镧系元素的总称.共有钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等十七种元素.其中钷是人造元素的放射性元素,尚未在天然矿物中发现,其余...

寻乌县17681049090： 稀土的主要成分是什么？
达奚沸小牛： 1)轻稀土(又称铈组):镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆.2)重稀土(又称钇组):铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇.铈组与钇组之别,是因为矿物经分离得到的稀土混合物中,常以铈或钇比例多的而得名.稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素,是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称,常用R或RE表示.它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu).

寻乌县17681049090： 稀有金属'稀土'是一种什么样了金属?有何特征!？
达奚沸小牛： 稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素...

寻乌县17681049090： 稀土的含义?有多少成份?？
达奚沸小牛：稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素,是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称,常用R或RE表示.它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕...

寻乌县17681049090： 稀土元素的基本性质 - ？
达奚沸小牛： 稀土元素包括元素周期表中原子序数为57到71的镧系15个元素,它们属第六周期第三副族.由于同族第五周期的钇(Y)的晶体化学性质及地球化学性质与镧系元素相似且密切伴生,因此把钇也归入此类而通称为稀土元素(REE或TR).其中原...

寻乌县17681049090： 稀土元素可分为哪三组,共有多少元素? - ？
达奚沸小牛： 周期表中 21号元素钪 39号元素钇 52-71号的镧系元素 总共17个元素统称稀土元素 早期的土指的是不溶于水的氧化物除钪之外划分成三组轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷;中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝;重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇.

寻乌县17681049090： “稀土”的主要成分是什么?？
达奚沸小牛： 稀土是门捷列夫化学元素周期表中镧系(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)15个元素和39号元素钇的总称.

寻乌县17681049090： 稀土是什么东西 - ？
达奚沸小牛： 稀土是有数十种稀有金属组成的一种矿藏.广泛用于航空航天领域.我国稀土储量占世界总储量80%,内蒙古白云鄂博稀土储量最多.美国储量第二.