鄂尔多斯盆地上三叠统延长组凝灰岩夹层Th元素的富集特征

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组凝灰岩夹层分布广泛,能谱测井资料解释凝灰岩夹层Th元素含量为25×10^(-6)～35×10^(-6),元素地球化学测试结果Th含量在15×10^(-6)～80×10^(-6)之间,平均36.6×10^(-6),明显高于与其互层的泥岩或炭质泥岩的平均值,也高于地球各圈层的平均值,属于Th富集状态。延长组凝灰岩夹层中Th的富集可能主要有2个方面的原因,其一是原始岩浆中Th含量较高,因其性质相对不活泼,未发生明显的迁移;其二是凝灰岩经历了较强烈的水解蚀变作用,蚀变产物以粘土矿物为主,从而可能吸附了上下地层中的Th,最终导致了凝灰岩夹层中Th的富集。Th的富集可以作为研究区识别凝灰岩夹层的标志,有利于进行更精细的地层对比。同时,Th/U比值反映出的延长期凝灰岩沉积作用所引起的元素迁移和古环境变化,可能对延长组优质烃源岩的发育有重要作用。

四氟化铀中钍等二十三种杂质元素的测定

本工作采用体积比1∶1浓硝酸和过氧化氢（φ=30%）加热溶解四氟化铀（UF4）后,再用浓硝酸或浓盐酸反复溶解蒸干,去除氟离子。在3mol/L硝酸介质中,采用15mm×105mm CL-TBP萃淋树脂柱分离铀中杂质,收集第6—15mL淋洗液,用等离子体发射光谱法（ICP-AES）进行测量。Al等22种元素回收率在97%~113%之间,除Al、Ca、Ba和Bi外其它元素相对标准偏差在5%以内（n=5）。在6mol/L盐酸介质中采用15mm×105mm CL-TBP萃淋树脂柱分离铀中Th,进行ICP-MS测量。Th回收率在91%~94%之间,相对标准偏差在5%以内（n=5）,分析方法的检测下限为0.037μg/g（以UF4计）。

钍－铀栅零功率堆临界实验（Ⅱ）及中子通量分布

在中国科学院上海原子核研究所零功率装置上完成了钍－铀栅分列元件的临界实验和中子通量分布测量。使用了直径８ｍｍ、加浓度３％的低浓铀燃料元件和同样直径的四氟化钍棒。实验数据与理论计算值符合较好。

电感耦合等离子体发射光谱法测定稀土铌钽矿中稀土元素和钍量

用等离子体发射光谱法测定了稀土铌钽矿中的稀土元素和钍量。考察了溶样方式和称样量,选择分析线波长,确定了仪器工作条件。对共存元素的干扰量进行试验,稀土元素之间的干扰可忽略不计。精密度试验表明,各稀土元素及钍的相对标准偏差(RSD,n=11)小于10%(除Eu2O3外)。方法用于实际样品的测定,结果与等离子体质谱法及外检结果吻合。

电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中的稀土、钍元素

建立了电感耦合等离子体质谱法测定土壤、岩石等地质样品中15种稀土(Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)元素和钍(Th)元素的分析方法。仪器分析过程应用Rh做内标溶液,有效地补偿基体效应和仪器波动所引起的测定偏差,选择正确的同位素以校正质谱干扰。对照分析了参考标准物质。所有待测元素的标准曲线相关系数r>0.999 0,方法检出限低于0.008 9μg/g,相对标准偏差范围在0.87%～2.92%。

变生易解石的特性

研究了易解石族４个变生矿物样品的物理化学性质，并得出以下五点特性：１．差热曲线特征：没变生的易解石在７００－８００℃无放热峰，而变生的就有，变生程度越深，放热峰幅度越大；２．易解石变生程度越深，矿物加热处理恢复晶态的温度越高，但不能超过１２００℃；３．易解石含放射性元素钍和铀量越高，变生程度越深；４．易解石变生程度与钍和铀的种类有关；５．４个易解石样品的化学成分：ＴｈＯ＿２和ＴｉＯ＿２、ＴｈＯ＿２和Ｎｂ＿２Ｏ＿５、Ｃｅ＿２Ｏ＿３和Ｎｄ＿２Ｏ＿３、ＴｉＯ＿２和Ｎｂ＿２Ｏ＿５都呈线型关系。

内蒙古乌拉特中旗新忽热地区富钍岩体钍元素赋存形式及地球化学特征

内蒙乌拉特中旗新忽热地区位于华北克拉通北缘,是内蒙古白云鄂博外围新发现的热液型钍矿成矿远景区之一。为了研究新忽热地区钍的赋存形式及富钍岩体地球化学特征,在详细的野外地质调查基础上,通过对富钍样品进行岩矿鉴定、扫描电子显微镜与能谱分析以及主微量分析手段,系统分析了研究区内主要钍矿物类型、赋存形式以及地球化学特征。研究表明:区内钍元素主要以钍石形式存在,其次以类质同象形式存在于副矿物(主要为独居石、磷灰石)中。富钍花岗岩具高SiO2(73.20%~76.09%)、高K2O(2.66%~7.12%)、低P2O5(0.01%~0.09%)特征,富Rb、Th等,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等,弱负Eu异常,A/CNK比值为0.95~1.20,属钾玄岩系列、弱过铝质I型花岗岩;其成因可能在后造山阶段背景下,深部地壳(>50 km)加厚部位,幔源物质底侵于地壳熔融部分进而混合,并经高度结晶分异过程而形成。

离子交换法提取大量钍中微量铀

采用浓盐酸溶解ThO_2和U_3O_8、以Dowex1×8阴离子交换树脂和Dowex50×8阳离子交换树脂作离子交换剂,研究了从大量钍及微量裂变产物(FPs)中提取微量铀的方法。考察了裂变产物元素Cs、Sr、Y、Zr、Nb、Ru、Rh、La、Ce、Eu的去污效果。结果表明,用离子交换法可以实现从百克每升Th及FPs中分离出微量U。最优工艺条件是料液调至8mol/L HCl介质,大量Th和微量的FPs在8mol/L HCl-0.2mol/L NH4F洗涤条件下直接通过阴离子交换柱,而U吸附于树脂上,再用0.05mol/L HNO_3淋洗U。低HNO_3淋洗U后,直接过阳离子柱吸附微量Th,再用2mol/L HNO_3淋洗得到纯U。结果表明,U收率大于98%,产品中Th及FPs的含量均小于0.05μg/L。

放射性元素钍测井在物源分析中的应用

用传统的重矿物方法分析物源,其分析结果容易受到取样点的限制,而且成本较高。以柴达木盆地扎X井区为例,分别通过测井中钍元素质量分数和岩心锆石及其他重矿物质量分数分析了扎X井区物源方向,并研究了二者之间的相关性。研究表明,在独居石较少、锆石较丰富的沉积地层中,可以用放射性测井中的钍测井取代重矿物锆石来研究物源。将这一认识应用到鄂尔多斯盆地西南部山西组的物源分析中,分析结果与该区的沉积体系展布相吻合,表明该项研究对于改进用重矿物锆石分析物源的方法有重要意义。

P_(538)-硅球色谱分离、AAS法测定氯化稀土中的常见元素

采用自制P_(538)-硅球色谱柱分离稀土、钍,空气—乙炔火焰原子吸收法(AAS法)测定常见元素K、Na、Mg、Zn、Ni,研究了分离条件等,该法可适用于氯化稀土中常见元素的分析。

放射性元素在地质中的应用——以楚雄盆地为例

岩石中铀、钍和钾三元素的含量决定了岩石的自然伽马放射性强度,三元素的含量约占地层总自然放射性元素含量的99%以上,其他放射性元素含量不超过1%,且自然放射性能量低,半衰期短,几乎检测不到,可以忽略不计。对云南楚雄盆地晚三叠世的6条剖面进行了实测,并取得岩石样品,样品数共计105件,利用便携式伽马能谱仪对岩石样品进行伽马能谱测量,测出了样品中主要的三种天然放射性元素铀、钍、钾的含量,旨在根据所测得数据来分析这些放射性元素含量之间的关系来说明楚雄盆地中的一些地质问题。

应用能谱-扫描电镜和X射线衍射技术研究原煤伴生矿物中稀土和放射性元素赋存形式

研究原煤中稀土及放射性元素的赋存形式,对原煤是集中还是分散利用、燃煤过程中粉煤灰的排放截留、从原煤或粉煤灰中提取稀土及放射性元素等方面都具有指导意义。由前人研究可知不同矿区原煤中稀土及放射性元素的赋存形式有差异。本文研究了山西省霍西煤田两个矿区175个煤样中稀土及放射性元素的赋存形式,应用背散射电子图像(BSEI)定位分析区域,应用BSEI、能谱-扫描电镜法(EDX-SEM)中的面分析(EDS-mapping)和粉晶X射线衍射法确定了主要伴生矿物,应用BSEI和EDX-SEM中的点分析(EDS-point)确定了微量伴生矿物。在煤样中发现了铈镧钕钇镝钪六种稀土元素及一种放射性元素钍,其中铈、镧和钕主要以磷酸盐形式伴生于高岭石类矿物中,部分伴生在含氧化铝或氧化硅较多的矿物中,少量存在于碳中;钇、镝以磷酸盐或氧化物形式独立存在于碳中;在部分锆石、独居石中分别发现了钪和钍。研究表明,该矿区煤样中稀土元素主要以细粒自生矿物的形式伴生在其他矿物中,少数以独立矿物的形式存在于碳中,放射性元素钍伴生在独居石中。

电感耦合等离子体质谱测定煤中锗镓铀钍钒方法研究

当前人们相当关注资源利用和环境污染问题,因此,煤中微量稀散元素的研究就显得意义重大。本文采用硝酸氢氟酸高氯酸体系微波消解预处理材料,电感耦合等离子体质谱法测定煤样中锗镓铀钍钒5种金属元素的含量。针对不同灰分(5.5%-42%)的煤样,采用不同的灰化温度(500℃-815℃)。实验结果表明,该方法准确度和精密度高,符合国标要求,标准偏差范围在0.02-0.80之间。该方法操作流程简单,仪器灵敏度高,检测快速结果准确,能满足煤中锗镓铀钍钒的测定要求。

相山铀矿尾矿区植物根际土壤稀土元素和铀、钍生物富集特征

本文采集了相山铀矿尾矿库不同地方(库内、坝上和库下游)8种优势植物及其根际土壤,通过野外实地调查和室内分析相结合的方法,研究了植物根、茎、叶、穗和根际土壤REEs及U、Th的生物地球化学行为。结果表明,植物稀土元素总量(∑REEs含量)总体表现为根际土壤>根>茎和叶(穗)。归一化结果显示,库内植物根与根际土壤具有相似的重稀土元素(HREEs)富集、铕(Eu)负异常配分模式,坝上及下游则演变平坦配分模式且铈(Ce)负异常,茎、叶和穗出现轻稀土元素(LREEs)富集配分模式,指示REEs在土壤根体系及植物体内转运过程中发生了分异。根际土壤DTPA萃取实验表明HREEs优先于LREEs被生物吸收利用,且Gd的生物有效性相对于其他REEs更差。Person相关分析表明土壤pH、Fe、Mn矿物吸附和有机质是影响REEs生物有效性的重要因素;灰色关联分析显示U、Th和REEs在根际土壤与根中的灰色关联度普遍大于叶茎穗,指示土壤U和Th对REEs含量的影响在根中大于叶茎穗。芒萁叶REEs的富集系数(BCF=6.09)和转运系数(TF=8.25)均大于1,茎和根部的转运系数和富集系数也优于其他植物,指示芒萁可作为REEs的环境修复植物,水稻的根部对REEs和Th、U均有较强的富集作用,可作为植物联合修复的考虑对象。

白云鄂博主矿矿石中稀土总含量与能谱强度相关性分析

通过手持γ能谱仪测定了白云鄂博主矿126个块状岩矿石样品的能谱总量与U、Th、40K的含量,通过ICP-MS的方法测定126个粉末样品的Th元素与稀土元素的含量,选取其中18个粉末样品进行高纯锗γ能谱仪测试钍含量,分析对比不同检测方法所测得的Th元素、稀土元素含量之间的相关关系与不同测试方法对所测得的Th元素含量的影响。从数据分析中我们可以发现,白云鄂博矿石中能谱的总强度与γ能谱仪所测得Th的含量呈正相关,U、40K对能谱的总强度贡献较低,不存在相关性。在另外选取的18个矿石样品中通过手持γ能谱仪与高纯锗γ能谱仪所测试的Th元素含量与通过ICP-MS方法测定的Th元素含量都具有很好的相关性,但是在钍含量低于0.05%的时候与手持γ能谱仪所测钍含量相关性较差,同时发现高纯锗γ能谱仪测试精度更高。另外通过分析发现,虽然在白云鄂博矿床中Th元素主要以类质同象方式赋存于稀土矿物中,但是不论是通过ICP-MS测定的Th元素含量还是通过γ能谱仪测定的Th元素含量,二者与稀土元素含量都没有明显的相关性,另外虽然手持γ能谱仪测定钍元素含量的精度相较于化学法与高纯锗γ能谱仪较低,但是在野外工作中依然可以作为一种高效快速的半定量检测手段。