西太平洋海山富钴结壳稀土元素(REE)组成原位LA-ICPMS测定

利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)微区原位分析方法,对采自西太平洋海山具完整三层结构的富钴结壳样品进行了稀土元素(REE)含量测定,结果表明,虽然均产于西太平洋海山且均具有明显的三层结构,富钴结壳化学组成受地理位置和沉积环境影响很大。绝大多数西太平洋富钴结壳具有高∑REE、高LREE/HREE、δCe正异常和δEu基本无异常或微弱正异常的特点,显示它们主要由正常海水沉积形成。结壳不同层圈之间REE组成有较大的区别,其原因主要在于其形成环境和矿物组成不同。样品0327稀土元素总量(∑REE)由亮煤层到疏松层到外层逐渐升高,且亮煤层δCe和Y/Ho变化非常大,最大值分别为38.61和105.5,显示该层生长环境较为氧化且相对动荡,而样品0346中三层结构的∑REE都非常高,且变化趋势与0327正好相反,从亮煤层到致密层∑REE有降低的趋势。亮煤层形成时海水相对较氧化的环境有利于铁锰氧化物的形成和Ce^(4+)等稀土元素的吸附,导致其中∑REE较疏松层和外层为高,而后期磷酸盐化导致REE元素的迁移和亏损。在结壳生长剖面上,由最外层到疏松层和亮煤层,δCe呈明显上升趋势,且变化范围趋大,说明该结壳所处的海水环境在由老至新的生长过程中由相对动荡和氧化变为相对平静和还原。

三重四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定氧化铕中13种稀土杂质元素

稀土杂质元素直接影响高纯单金属稀土材料的整体性能,是高科技领域许多材料的重要组成部分。通过考察消解酸量、温度、时间,氧气反应气流量,稀释气流量,建立了基于三重四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-MS/MS)法直接测定氧化铕中13种稀土杂质元素的分析方法。采用0.1%基体直接进样,可以很大程度提高前处理分析效率。利用碰撞模式测定氧化铕稀土中的Y、La、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb、Lu元素,氧气质量转移模式测定氧化铕中的Tm,两种模式结合可以有效去除多原子干扰,实现氧化铕的稳定测试。通过对氧化铕标准物质(GBW02902)直接测定,结果表明,在碰撞和氧气质量转移模式下,各元素线性相关系数(r)均大于0.9999,方法检出限为0.001~0.023 mg/kg,测试精密度优于2.0%,13种元素的测定值都在认定值的不确定度范围之内。方法操作简单、测定稳定、效率高,为实验室进行氧化铕材料中REE杂质的准确测定提供思路和借鉴。

Pb、Sr和REE在矿物中的扩散补偿关系及其对扩散系数的预测

对现有实验扩散数据的检查发现 ,不仅 Pb、Sr和 REE元素在不同矿物中存在着扩散补偿关系 ,不同元素在同一矿物或同族矿物中也满足扩散补偿关系。阴离子孔隙度作为矿物内部离子堆积密度的一种量度 ,它与 Pb和 REE扩散活化能之间存在负的线性相关性 ,在固定温度下与 Sr扩散系数 (ln DT)之间呈正的线性相关 ,因而可以用于预测元素在矿物中的扩散系数。本文分别采用离子孔隙度法和双补偿法预测了 Pb、Sr和 REE在不同矿物中的扩散系数 ,这些结果与已有的实验数据在实验误差范围内是一致的 ,因此可以应用到与扩散有关的地球化学动力学研究中。

熔体-流体作用是过铝质岩浆体系产生稀土"四重效应"的机制?——REE在流体/熔体相分配的实验研究

过铝质岩浆体系以存在稀土"四重效应"和等价不相容元素对显著分异(Y-Ho、Nb-Ta、Zr-Hf)为特征[1-2].对于其形成机理,目前普遍认为是岩浆-热液过渡阶段的产物,是熔体与含氟流体作用的结果,即REE在流体-熔体相之间分异所致[3-6].……

香港土壤研究 Ⅴ.稀土元素的地球化学特征

香港地区缺乏对土壤中稀土元素地球化学的系统研究。本研究采集了该地区46个代表性土壤剖面样品,利用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)分析了15种稀土元素的总量,并根据土壤剖面的发育情况分层表述。研究结果表明:香港土壤的稀土元素的总量低于全国的平均含量,在剖面分布上由表层往底层逐渐增加。地球化学特征方面,土壤中轻重稀土分馏明显,具有明显的轻稀土相对富集现象。Ce的富集现象在火成岩母质发育的土壤中较为突出,而Eu的亏缺现象在花岗岩母质发育的土壤中尤为显著。成土母岩、土壤矿质元素和基本性质以及地形和植被等都会显著影响香港土壤稀土元素的含量和地球化学特征。

西山煤田马兰矿区8号煤及其夹矸的微量与稀土元素地球化学特征

运用X射线衍射分析(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及常规化学分析方法对马兰8号煤顶板、煤样、夹矸及黄铁矿结核中的矿物组成、微量与稀土元素及常量元素等地球化学特征进行了分析。结果表明,与美国大部分煤、中国大部分煤及华北石炭二叠纪煤对比:煤样中富集Li、Zn、Ga、Sr、Hf、U、Zr、W、Sn和REEs等元素;顶板样品中富集V、Cr、Zn、Rb、Cs、Sr、Hf、U、Zr、W、Tl、Pb、N i和REEs等元素;夹矸中富集Li、V、Cu、Ga、Sr、Ba、Hf、Th、U、Zr、Sn、W、Pb和REEs等元素;黄铁矿结核中富集Cr、Cu、As、Se、Cd、Sb、W、Tl和Pb等元素,其中有害微量元素V、Cr、N i、Cu、Zn、As、Se、Ba、Th、Cd、Sn、Sb、Tl和Pb主要分布在黄铁矿结核、顶板及夹矸中。稀土元素分布模式表明,煤层稀土元素主要来源于陆源碎屑,同时受海水的影响,不同分层受海水影响程度不同。稀土元素含量与灰分产率的相关性分析,以及与A l和Si等造岩元素含量的聚类分析表明,马兰8号煤层稀土元素主要赋存于黏土矿物之中。

北京平原沉积物稀土元素地球化学特征及物源意义

文中总结了北京平原永定河、潮白河流域钻孔沉积物中稀土元素分布特征,两流域沉积物稀土元素总量∑REE、轻重稀土比(LREE/HREE)及轻(La/Sm)N、重(Gd/Yb)N稀土分馏特征差异较为显著。粒度对沉积物稀土分布(总量、轻重稀土比及分馏特征)有一定影响;各流域沉积物均表现为轻稀土相对富集、弱Eu负异常的球粒陨石标准化曲线。细颗粒沉积物稀土分馏特征(La/Yb)N有较好的物源示踪意义。根据沉积物(La/Yb)N值对永定河、潮白河交互沉积区不同深度沉积物进行了物源示踪,不同深度上沉积物来源不同。此外,同一流域上、中、下游沉积物稀土分馏特征不同。常量元素Al2O3/Fe2O3与稀土元素(La/Yb)N划分结果相符,但精度低于稀土元素物源分析。

长江和黄河入海沉积物不同粒级组分中稀土元素的比较

为探索区分黄、东海陆架沉积物中来自长江和黄河源的有效替代性指标，从长江和黄河河口区各取3个沉积物样品作为长江和黄河入海沉积物的端元样品。研究结果表明：长江和黄河沉积物不同粒级组分中REE的变化范围分别为145．49～256．77μg／g和121．22～135．56μg／g，随粒度由细变粗分别呈下倾的“双峰”型分布和倒“S”型分布；长江沉积物中REE约为黄河的1．5倍，最低值比黄河的最高值高出20％；8～16μm和2～4μm是凸显长江和黄河沉积物稀土元素差异的敏感粒级，REE、LREE／HREE和（La／Yb）n等稀土元素特征参数在这两个粒级组分中差异明显。本次实验结果大幅度地提高了两条河流REE差异的灵敏度和可信度，为建立区分长江与黄河入海沉积物物源实用的有效指标提供了可能。

稀土元素分析方法研究及应用——以渤海湾盆地东营凹陷永安地区物源分析为例

通过稀土元素(REE)的电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)分析方法的建立和完善,在对渤海湾盆地东营凹陷永安地区开展稀土元素分析的基础上,初步建立了永安地区母岩区太古界、古生界、中生界以及沉积区沙四段和沙三段各层段的稀土元素分布形式。通过母岩区与沉积区稀土元素分布特征对比,完成了沉积区沙四段和沙三段的物源分析。永安地区沉积区沙四段与母岩区中生界、下古生界稀土元素分布特征最相似;沉积区沙三中、下亚段与母岩区中生界、下古生界稀土元素分布特征相似,兼有太古界稀土元素分布特征;沉积区沙三上亚段稀土元素分布形式与母岩区太古界稀土元素特征相似。沉积区与母岩区稀土元素分布特征的差异性,反映了古近系沙四段、沙三段各时期物源的不同。

银菊珍珠胶囊中稀土元素的电感耦合等离子体质谱分析

建立了一种电感耦合等离子体质谱法测定银菊珍珠胶囊中稀土元素的方法。利用该方法分析了国家一级灌木枝叶标准物质(GBW 07603)和国际柑橘叶标准物质(NIST 1572)中的稀土元素,结果与标准值一致。该方法已被用于分析银菊珍珠胶囊样品中的稀土元素。

长江口表层沉积物中稀土元素地球化学特征

用电感耦合等离子体质谱法测定了2002年8～9月航次丰水期采集的长江口表层沉积物样品，对稀土元素（REEs）在沉积物的中含量分布、配分模式及其与某些常量矿物成份之间的相关关系进行了研究．结果表明，长江口表层沉积物中REEs含量在0．17μg／g（Lu）-78．9μg／g（Ce）之间，含量高低顺序为Ce〉La〉Nd〉Sm〉Yb〉Eu〉Tb〉Lu；用PAAS和世界平均页岩的REEs含量进行Ce、Eu异常值的计算结果表明，长江口沉积物中Ce和Eu均表现出轻微正异常；沉积物中REEs在轻稀土元素（LREE）富集的基础上，表现出中稀土元素（MREE）相对富集的特征，其中用PAAS标准化后MREE富集程度比用世界平均页岩标准化后的结果要明显．通过比较沉积物和悬浮颗粒物的分馏表征值、REEs含量和浓度变化范围等，认为长江口沉积物的主要来源是水体悬浮颗粒物．本文对REEs与Al2O3和Mn的相关性研究还发现，两者与重稀土元素（HREE）有较明显的正相关关系，其中Al2O3与HREE的线性相关性较好．

三重串联电感耦合等离子体质谱法直接测定高纯氧化钕中14种稀土杂质元素

建立了三重串联电感耦合等离子体质谱（ICP-MS/MS）法直接测定高纯钕中的14种稀土杂质元素的方法。采用氧气和氨气反应池在串联质谱MS/MS模式,有效克服了基体对待测元素的干扰。通过优化仪器参数得到Tb,Dy和Ho的背景等效浓度分别为22,40和4 ng/L。在选定的条件下,样品加标0.5μg/L14种混合稀土标样测得的回收率为88.6%~98.6%,使用仪器标准配置的耐高盐进样系统（HMI）测得2 h信号值的相对标准偏差（RSD）为1.3%~4.1%。本方法简单实用,能够满足纯度为5N（99.999%）及以上的高纯钕中14种杂质元素的直接测定。

邯邢矿区伊利石黏土岩中稀土元素地球化学特征及其地质意义

利用电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）详细研究了邯邢矿区二叠系石盒子组中伊利石黏土岩的稀土元素地球化学特征.结果表明：样品稀土元素总量为22.59~570.54μg/g,平均值为163.23μg/g;w（LREE）/w（HREE）=5.41~21.82,平均值为8.87,相对富集LREE;Eu,Ce均呈负异常;δCe与δEu,（Dy/Sm）N,w（REE）三者之间的相关性表明,该区伊利石黏土岩的成岩作用对REE影响较为明显;δCe和Ceanom值的变化反映了研究区二叠系石盒子组伊利石黏土岩形成于陆相沉积环境,水介质条件为富氧环境.稀土元素分布模式、组合特征显示该区二叠系石盒子组伊利石黏土岩母岩主要为先期的沉积岩及中酸性火山岩,部分母岩为碱性玄武岩.

黄土高原坡沟系统侵蚀产沙过程的REE示踪研究

利用室内概化的坡沟系统模型,结合REE示踪技术,采用放水冲刷试验,对黄土高原坡沟系统侵蚀产沙过程进行了深入研究。结果表明,坡沟系统的坡面侵蚀速率大于沟坡的侵蚀速率,即坡面侵蚀较沟坡侵蚀剧烈;在本研究设计的流量范围内存在一个临界流量Q=12 L/min,当冲刷流量小于该值时,起始侵蚀率随流量的增大而增大,当冲刷流量大于该值时,起始侵蚀率随冲刷流量的增大而减小;相同流量下,随着冲刷历时的延长,其侵蚀率呈波动变化趋势,陆续达到最大,然后又逐渐减小,而且随着流量的增大,La元素示踪带和Eu元素示踪带侵蚀率达到最大的时间越来越短。

华北北部山西组煤系粘土岩稀土元素地球化学特征

分别采用电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)和中子活化法(INAA)对采自河北兴隆、天津蓟玉、山西大同和阳泉、内蒙老窝铺以及宁夏石嘴山和石炭井二叠系山西组的11个粘土岩样品进行了稀土元素含量测定。结果表明:研究样品的稀土元素含量变化很大,∑REE最低49.43mg/kg,最高478.66mg/kg,平均165.04mg/kg,稍低于北美页岩(NASC)的173.21mg/kg;∑LREE/∑HREE介于3.44～21.23之间,平均9.74,与NASC的7.68相近;多为中—重度Eu亏损以及弱—中度Ce负异常。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,粘土岩可能分别由中、基性及酸性(偏碱)火山碎屑物质原地蚀变形成,并不同程度地混有陆源沉积物。

中子活化法研究中祁连清水沟蛇绿岩中稀土元素的地球化学特征

用预浓集中子活化法测定了中祁连岩带清水沟地区方辉橄榄岩中稀土元素(REE)的含量,并用仪器中子活化法测定了玄武岩中的REE。依据测定结果分析了方辉橄榄岩和玄武岩的地球化学特征:方辉橄榄岩为上地幔经历了部分熔融后残留的地幔物质;拉斑玄武岩很可能是由伏于消减带之上的富轻稀土的上地幔楔部分熔融形成的。所以中祁连清水沟蛇绿岩属岛弧火山活动的产物,可能形成于弧前或者弧后的构造环境。

运用电感耦合等离子体质谱法测定荠菜中稀土元素的研究

建立了一种压力密闭消解电感耦合等离子体质谱法测定荠菜中稀土元素的方法。利用该方法分析了国际标准物质(NIST1572)中的稀土元素,结果与标准值一致。该方法被用于分析荠菜实际样品中的稀土元素,结果令人满意。

电感耦合等离子体质谱法分析粉煤灰漂珠中稀土元素

为研究粉煤灰漂珠中稀土元素对环境的影响,减少二次污染,建立了一种压力密闭消解-电感耦合等离子体质谱法测定粉煤灰漂珠中Sc,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu等15种稀土元素的方法.方法用于分析国家标准物质(GBW07103)中稀土元素,结果与认定值一致;用于分析粉煤灰样品中稀土元素并做加标回收实验,加标回收率在93.9%～104.2%之间.

鄂尔多斯盆地北缘延安组2号煤层稀土元素异常原因及其地质意义

鄂尔多斯盆地北缘延安组2号煤层稀土元素的异常原因一直存在着争议,以2号煤发育较完整的榆林大海则煤矿为例,运用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、扫描电子显微镜(SEM)等方法,分析煤及夹矸中稀土元素(REE)含量及其矿物学特征,并揭示稀土元素异常原因。结果显示:煤中总稀土元素(∑REE)含量为3.71~46.21μg/g,轻稀土元素(LREE,La-Eu)比重稀土元素(HREE,Gd-Lu)更富集;稀土元素标准化配分模式图显示少数样品为Eu正异常;稀土元素含量较高的样品和拥有Eu正异常的样品主要分布在与夹矸距离较近的煤层中,表明煤中稀土元素分布受到了夹矸的影响;在夹矸中发现很多晶型较好的锆石、磷灰石、透长石及锐钛矿,这些矿物是在聚煤过程中接受火山物质的直接证据。综合认为,鄂尔多斯盆地延安组2号煤沉积期,盆地周缘存在一次火山活动,火山灰降落覆盖在泥炭沼泽之上,影响了聚煤作用,致使煤中稀土元素分布异常。研究结果解释了鄂尔多斯盆地北缘的煤中稀土元素异常原因,为研究区煤的加工利用方式提供参考。

茴香调味品中稀土元素的电感耦合等离子体质谱分析

建立了一种电感耦合等离子体质谱法测定茴香调味品中痕量稀土元素的方法。利用该方法分析了国家标准物质(GBW 07605)中的稀土元素,结果与标准值一致。该方法被用于分析茴香调味品实际样品中的稀土元素,结果令人满意。