某些常用稀土元素地球化学参数的计算方法及其地球化学意义

表中数据为山东济南辉长岩、沂南花岗岩7件样品的REE组成(ppm)1，用球粒陨石值对样品的REE组成进行标准化，作其分配模式图，对图件中表达的地球化学特征进行说明；2，计算各样品的Eu/Eu*，并对其地球化学意义进行说明；,3，假设辉长岩中造岩矿物的组成为：CPX45%，PL35%，OL20%。

结合课件中提供的REE在矿物和熔体间的分配系数，计算与辉长岩平衡的熔体的REE组成，并作REE配分模式图。

解答：1，如下表1-1为常用球粒陨石和原始地幔稀土元素组成，我采用C1 球粒陨石数据（Sun & McDonough,1989）对样品的REE进行标准化，得到了下表1-2，再根据对样品REE标准化的数据进行作样品的分配模式图，得到了图1-1表1-1表1-2图1-1通过对样品配分模式图进行分析可知道，沂南花岗岩样品中富集轻稀土元素而亏损重稀土元素，这与花岗岩的成分岩性有一定关系，花岗岩为酸性岩，主要矿物为长石、石英和云母，而这矿物主要富集轻稀土元素，并且从图中可以看出Eu的负异常，说明在岩浆结晶形成花岗岩之前就有长石结晶出来，使岩浆呈Eu 的负异常。

济南辉长岩的样品配分模式图表现出来的富集轻稀土元素没有沂南花岗岩样品那么显著，富集程度较低，这也与辉长岩的岩性成分有关，辉长岩中主要矿物为辉石和长石，长石富集轻稀土元素较为显著，而辉石相对较富集重稀土元素，但程度不是很显著，所以岩石总体表现较为富集轻稀土元素，但程度不是那么显著。

并且从图中可以看出Eu的正异常，只是不是很显著，说明长石结晶出来使岩石呈Eu的正异常。

2，Eu/Eu*=2×Eu/(Sm+Gd)(其中Eu、Sm、Gd都是为球粒陨石标准化值)，根据这个求出各样品中的Eu/Eu*，如下表1-3：表1-3由上表中的Eu/Eu*值可知山东济南的辉长岩为Eu的正异常，说明在岩浆结晶时，长石和辉石先结晶出去形成辉长岩，而长石中富集Eu元素，所以在辉长岩中Eu为正异常，而后期岩浆因长石的结晶分异而呈Eu的负异常，并且逐渐向酸性过渡，结晶形成酸性岩。

表中数据为山东济南辉长岩、沂南花岗岩7件样品的REE组成(PPm)1, 用球粒陨石值对样品的REE组成进行标准化，作其分配模式图，对图件中表达的地球化学特征进行说明；2, 计算各样品的Eu/Eu* ,并对其地球化学意义进行说明；,3,假设辉长岩中造岩矿物的组成为：CPX45%, PL35%, OL20%。

结合课件中提供的REE在矿物和熔体间的分配系数，计算与辉长岩平衡的熔体的REE组成, 并作REE配分模式图。

解答:1如下表1-1为常用球粒陨石和原始地幔稀土元素组成，我采用C1球粒陨石数据(Sun & MCDOnough,1989)对样品的REE进行标准化，得到了下表1-2,再根据对样品REE标准化的数据进行作样品的分配模式图，得到了图1-1表1-1MJN0608MJNO607MJN0609MJN0606MYN0625MYN0625MYNO607La21. 055 25. 570 27. 38476 371489. 451 337.975464,135 Ce20, 261 24. 837 124.673 66 340 369* 281 254, 902 341. 503 Pr18. 421 22. 421 ΞL E7952； 421 235. 789 164, 211 205. 263 Nd17. 880 32. 270 21. 370 46. 467 165. 739 114. 347 131.692Sm14. 96717. 320 16. 60132.026 75. 163 50. 327 46. 993EU13. 793 14. 4S3 19. 130 27÷41424.138 16.897 21, 379Gd9. 732 11.290 IL 33S Ξ0.00035,961 25, 937 Γ 18,735Tb8. 824 9. 626 9. 626 17. 112 Ξ8, 34219, 786 11. 230 Dy7. 953 8. 7019. 094 16. 024 24. 291 16. 811 7. 795HO7. 067 7. 774 8. 12714. 311ΞC. S4S14. 841 6L 007Er 5. 921 6. 6477. 130 12, 085 181852 12. 50S 5. 498Tm 5. 098 5. 4&0 1 6. 275 10, &80 18, 039 IL 765 Γ 0. 490Yb 5. 588 6. 059 6. 706 12. 294 18, 647 12. 471 6. 176LU 5. 118 5. 118 5. 906 11. 024 16. 929IL 811 5. 906表1-2→-IJN06Q8 →-IJN0607IJN0609IJNO 606 T^iYNo &药 →-lYN0625 -^lYNO 607图1-1通过对样品配分模式图进行分析可知道，沂南花岗岩样品中富集轻稀土元素 而亏损重稀土元素，这与花岗岩的成分岩性有一定关系， 花岗岩为酸性岩，主要 矿物为长石、石英和云母，而这矿物主要富集轻稀土元素，并且从图中可以看出 EU 的负异常，说明在岩浆结晶形成花岗岩之前就有长石结晶出来，使岩浆呈EU的负异常。

一、实习目的由于稀土元素的原子结构、原子半径、离子半径及化合价的相似性，导致它们在自然界中常常紧密共生在一起。

因镧系收缩的缘故，使得稀土元素的离子半径从La→Lu逐渐减小，于是在岩浆过程中，这些元素在固相和液相间的分配呈现出明显的规律性变化。

Ce和Eu在自然界具有变价（Ce4+、Eu2+）的特征，Ce 和Eu的相对富集与亏损程度往往反映了特殊的地质背景。

本次实习要求掌握稀土元素的计算和作图方法，理解稀土元素的富集程度、分馏程度的地质意义，掌握Eu的亏损与富集的地质背景。

二、实习内容某地区的岩浆岩种类极为发育（表1—１和表1—２），请画出各岩类的稀土配分曲线图、结合稀土元素参数进行地质过程分析。

两种方法所得到的稀土元素参数表1—1 岩浆岩稀土元素成分表（×10-6）注：１－橄榄苏长岩，２－钾长花岗岩，３－H型花岗岩，４－A型花岗岩，５－石英闪长岩(M型花岗岩)。

稀土元素由某单位等离子光谱方法分析。

表1—2 岩浆岩稀土元素成分表（×10-6）注：表中数据由中子活化方法分析一、基本原理稀土元素通常指的是镧系元素的(La 、Ce 、Pr 、Nd 、Pm 、Sm 、Eu 、Gd 、Tb 、Dy 、Ho 、Er 、Tm 、Yb 、Lu ，其中Pm 在自然界无天然同位素)，由于稀土元素的原子结构、原子半径、离子半径（RE 3+变化于0.86Å—1.14Å）及化合价的相似性使得它们在自然界往往紧密共生。

因镧系收缩造成稀土元素的离子半径从La →Lu 逐渐减小，Ce 和Eu 在自然界具有变价（Ce 4+、Eu 2+）的特征，以及介质（岩石、土壤、矿物等）的不同而引起稀土元素在自然界的分离。

为便于研究稀土元素在某介质中的分配型式，必须排除“偶数规则”的影响，最常用的方法是利用球粒陨石丰度值对稀土元素进行标准化。

这里向大家推荐W.V .Boynton(1984)提出的球粒陨石丰度值（×10-6）：La 0.31；Ce 0.808；Pr 0.122；Nd 0.6；Sm 0.195；Eu 0.0735；Gd 0.259；Tb 0.047；Dy 0.322；Ho 0.0718；Er 0.21；Tm 0.0324；Yb 0.209；Lu 0.0322。

186管理及其他M anagement and other稀土元素在地球化学样品中的含量分析彭 萌（四川省地质矿产勘查开发局成都综合岩矿测试中心，四川 成都 610081）摘 要：稀土元素存在于在地球化学样品中，且具有非常相似的物理化学特性，因此常作为研究地球化学的示踪剂。

本文主要对地球化学样品中稀土元素的分析方法进行介绍与研究，稀土分析主要应用现代仪器进行分析，现代仪器分析手段繁多，不同的实验分析所用到的化学仪器也不一样，本文从地球化学样品的特点入手，简单介绍现代仪器在地球化学样品分析中的技术应用，并着重介绍电感耦合等离子体质谱分析技术（ICP-MS）分析地球化学样品中稀土元素含量的方法。

关键词：稀土元素；地球化学样品；含量；特征 中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）17-0186-2收稿日期：2020-09作者简介：彭萌，男，生于1983年，汉族，四川成都人，大学本科，工程师，研究方向：岩矿分析。

地球化学样品组分复杂，不同元素在不同的样品中含量相差较大，实验分析的物质种类繁多，问题也多种多样。

在使用现代仪器分析实验的过程中，要对实验数据和仪器操作慎之又慎。

由于地球化学样品分析的物质品类广，影响分析结果的因素也比较多，这就造成了无机化学的分析难度大，所以如何合理应用现代仪器分析地球化学样品，得出准确的实验数据和结论，体现出现代仪器分析的实际价值。

稀土元素主要指的是镧系元素以及和镧系元素密切相关的钪（Sc）、钇（Y），共17种元素总称为稀土元素（RE）。

La （镧），Ce （铈），Pr （镨），Nd （钕），Pm （钷），Sm （钐），Eu （铕）称为铈组稀土（轻稀土）；Gd （钆），Tb （铽），Dy （镝），Ho （钬），Er （铒），Tm （铥），Yb （镱），Lu （镥），Sc，Y 称为钇组稀土（中重稀土）。

稀土元素含量分析是地质科学研究最常用的方式之一。

稀土元素的数据处理方法和常用参数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：稀土元素是指地壳中含量较少的一组化学元素，包括镧系和钪系元素，它们在工业生产和科学研究中具有重要的应用价值。

稀土元素的数据处理方法和常用参数在分析实验和研究过程中起着至关重要的作用，能够帮助科研人员更准确地了解和分析样品中的稀土元素含量。

一、稀土元素的数据处理方法1. 样品准备：在进行稀土元素分析之前，需要对样品进行适当的准备工作，如样品的前处理、溶解、稀释等。

样品的准备对于后续的数据处理和分析至关重要，可以影响到最终的分析结果的准确性和稳定性。

2. 仪器检测：使用适当的仪器对样品中的稀土元素进行检测。

常用的检测仪器包括ICP-MS（电感耦合等离子体质谱仪）、ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱仪）等。

在检测过程中，需要保证仪器的稳定性和准确性，减小测量误差。

3. 数据处理：在获得检测数据后，需要进行数据处理工作，包括数据清洗、校正、计算等步骤。

常用的数据处理方法有多元统计分析、主成分分析、最小二乘法拟合等。

4. 结果分析：最终根据数据处理的结果进行稀土分析，分析样品中的稀土元素含量和分布规律。

可以通过比较不同样品的数据结果，查找异常值，验证分析的准确性。

二、稀土元素的常用参数1. 稀土元素的相对原子质量：稀土元素的相对原子质量较为接近，一般在140-180之间，具体数值可以查阅化学元素周期表。

2. 稀土元素的原子序数：稀土元素的原子序数依次为57（镧）至71（镧系元素）、89（钪）至103（钍）。

3. 稀土元素的电子排布：稀土元素的电子排布规律是通过填充4f 和5d轨道来实现。

每个稀土元素的4f轨道中可以容纳不同数量的电子，因此稀土元素在化合物中的氧化态往往较为复杂。

4. 稀土元素的化学性质：稀土元素具有相似的化学性质，难以在普通条件下分离出单独的元素。

它们常常以混合物的形式存在，需要采用不同的分离方法进行提纯。

5. 稀土元素的应用价值：稀土元素在工业生产和科学研究中具有广泛的应用价值，如在催化剂、磁性材料、光学材料、生物医学等方面的应用。

表格1.1-1 九岭花岗岩稀土元素含量（单位10-6）
九岭花岗岩球粒陨石标准化的稀土配分曲线显示LREE分异较强，HREE分异较弱的明显右倾样式，显示轻、重稀土之间和轻稀土之间，以及重稀土之间有一定的分馏作用。

δEu=0.40-1.15，除个别样品发育弱的Eu负异常外，Eu显示明显负异常，具有显著的的呈右倾斜”V”形稀土元素配分模式。

其Eu相对相邻元素的明显亏损，指示岩浆演化过程中发生了与斜长石结晶分离有关的分异结晶作用，其异常大小反映分离结晶的程度变化。

说明该地区花岗岩具有重熔和同化混染作用。

稀土元素在地球化学样品中的含量分析发布时间：2021-10-12T03:58:54.815Z 来源：《科学与技术》2021年第5月15期作者：张晓峰[导读] 为了大大提高化探仪和样品的化学分析数据质量和样品分析处理速度。

通过1/5万公里区域内的地质矿产资源调查研究项目,采用了带电感器和耦合器的等离子体化学质谱仪(icp-ms)张晓峰海南省地质测试研究中心570206摘要:为了大大提高化探仪和样品的化学分析数据质量和样品分析处理速度。

通过1/5万公里区域内的地质矿产资源调查研究项目,采用了带电感器和耦合器的等离子体化学质谱仪(icp-ms),测试化探测了样品材料中的各种稀土金属元素。

按照该科学研究所的分析方法进行测定的对稀土15种重要元素的分析结果仍然令研究人十分满意。

关键词：稀有元素；化学分析；带电感器一、引言稀土金属化学元素生命周期表也是一个词语它泛指所有稀土金属化学元素在其生命周期表中包括含有诸如镧和钯或铂的一系列的稀土化学元素——镧(la)、铈(ce)、镨(pr)、钕(nd)、钷(pm)、钐(sm)、铕(eu)、钆(gd)、铽(ri'b)、镝(dy)、钬(ho)、铒(er)、铥(tm)、镱(yb)、及镥(lu),以与镧系的15个铂系稀土化学元素密切存在联系及其相关的钇(y)共16种铂系稀土化学元素。

通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕分别称为轻重组稀土合成元素(轻与铈组合成稀土),钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇称为重重组稀土合成元素(重与钇组合成稀土),其中钷(pm)为主要合成稀土元素。

稀土岩和元素岩石具有相似的过程地球化学过程特性,作为当前研究稀土岩石和其他矿物过程地球化学的"示踪剂"。

广泛应用于中国现代大学地质物理科学研究领域。

地球生物科学家的工作者一般认为远古地球的原始微生物质化学成分与古地球粒子和陨石相似。

岩石或地质矿物与其他球粒岩或陨石之间所含稀土物质元素各结构组分的相对质量比值可为深入研究全球地质矿物年龄,揭示地球岩石物质矿物产生成因、成岩矿物成矿的主要地球化学环境条件、物质元素来源、岩浆结构分异及其演化等问题提供有用科学信息。

地球化学稀⼟元素配分分析《地球化学》实习测验REE图表处理及参数计算⼀、实习⽬的1、掌握稀⼟元素组成模式图的制作⽅法。

2、掌握表征稀⼟元素组成的基本参数。

3、培养独⽴查阅⽂献及处理数据的能⼒。

⼆、基本原理1、稀⼟元素组成模式图1、原⼦序数为横坐标2、标准化数据为纵坐标3、对数刻度2、表征稀⼟元素组成的基本参数3、稀⼟总量4、轻重稀⼟⽐值5、轻稀⼟分异指数6、重稀⼟分异指数7、铕、铈异常三、实习测验内容1、绘制各类侵⼊岩的稀⼟元素组成模式图；2、计算各类侵⼊岩稀⼟元素组成的基本参数；3、对已绘制的图表和计算出的数据进⾏解释。

4、在以上实习内容掌握之后，⾃⾏查阅⽂献⼀篇，并进⾏以上3项操作。

四、实习测验步骤1、根据查阅⽂献数据，找到⾃⼰想要的数据表1 蒙库铁矿床岩⽯、矿⽯、矿物稀⼟元素成分分析（ppm）2、选出⾃⼰要的数据建⽴表格表2 稀⼟元素组成模式图（ppm）3、对数据进⾏球粒陨⽯标准化表3球粒陨⽯标准化后稀⼟元素组成模式图(ppm)图1 蒙库铁矿床稀⼟元素配分图5、计算稀⼟元素基本参数表4 表征稀⼟元素组成的基本参数6、数据及图表的解析（1）绿帘⽯：∑REE=，表明稀⼟元素含量较⾼；LR/HR=，表明轻重稀⼟元素间发⽣了较⼤的分异，轻稀⼟元素相对富集；(La/Sm)N=，(Gd/Lu)N=，显⽰轻重稀⼟元素内部都发⽣了分异作⽤，轻稀⼟元素分异更明显。

Eu异常值=，为强正异常；Ce 异常值=，表明Ce基本⽆异常；稀⼟元素配分模式为轻稀⼟富集，重稀⼟相对亏损的右倾型，图像具有左陡右缓特点，Eu正异常明显特征。

（2）磁铁矿矿⽯：∑REE=，表明稀⼟元素含量较低；LR/HR=，表明轻重稀⼟元素间发⽣了较⼤的分异，轻稀⼟元素相对富集；(La/Sm)N=，(Gd/Lu)N=，显⽰轻重稀⼟元素内部都发⽣了分异作⽤，轻稀⼟元素分异更明显。

Eu异常值=，为强正异常；Ce异常值=，位弱Ce异常；稀⼟元素配分模式为轻稀⼟富集，重稀⼟相对亏损的右倾型，图像具有左陡右缓特点，Eu正异常明显特征。

表中数据为辉长岩、沂南花岗岩7件样品的REE组成(ppm)1，用球粒陨石值对样品的REE组成进行标准化，作其分配模式图，对图件中表达的地球化学特征进行说明；2，计算各样品的Eu/Eu*，并对其地球化学意义进行说明；,3，假设辉长岩中造岩矿物的组成为：CPX45%，PL35%，OL20%。

结合课件中提供的REE在矿物和熔体间的分配系数，计算与辉长岩平衡的熔体的REE组成，并作REE配分模式图。

解答：1，如下表1-1为常用球粒陨石和原始地幔稀土元素组成，我采用C1 球粒陨石数据（Sun & McDonough,1989）对样品的REE进行标准化，得到了下表1-2，再根据对样品REE标准化的数据进行作样品的分配模式图，得到了图1-1表1-1表1-2图1-1通过对样品配分模式图进行分析可知道，沂南花岗岩样品中富集轻稀土元素而亏损重稀土元素，这与花岗岩的成分岩性有一定关系，花岗岩为酸性岩，主要矿物为长石、石英和云母，而这矿物主要富集轻稀土元素，并且从图中可以看出Eu的负异常，说明在岩浆结晶形成花岗岩之前就有长石结晶出来，使岩浆呈Eu 的负异常。

辉长岩的样品配分模式图表现出来的富集轻稀土元素没有沂南花岗岩样品那么显著，富集程度较低，这也与辉长岩的岩性成分有关，辉长岩中主要矿物为辉石和长石，长石富集轻稀土元素较为显著，而辉石相对较富集重稀土元素，但程度不是很显著，所以岩石总体表现较为富集轻稀土元素，但程度不是那么显著。

并且从图中可以看出Eu的正异常，只是不是很显著，说明长石结晶出来使岩石呈Eu的正异常。

2，Eu/Eu*=2×Eu/(Sm+Gd)(其中Eu、Sm、Gd都是为球粒陨石标准化值)，根据这个求出各样品中的Eu/Eu*，如下表1-3：表1-3由上表中的Eu/Eu*值可知的辉长岩为Eu的正异常，说明在岩浆结晶时，长石和辉石先结晶出去形成辉长岩，而长石中富集Eu元素，所以在辉长岩中Eu 为正异常，而后期岩浆因长石的结晶分异而呈Eu的负异常，并且逐渐向酸性过渡，结晶形成酸性岩。

稀土元素地球化学分析在地质学中的意义周国兴;赵恩好;岳明新;曹丹红【摘要】稀土元素在地质学中具有重要的示踪意义,通过对稀土元素的地球化学特征进行研究,可以很好地解释一些地质现象,揭示矿物甚至矿床的成因,指导找矿,为地质学的发展提供有力的技术支撑.【期刊名称】《地质与资源》【年(卷),期】2014(023)005【总页数】5页(P495-499)【关键词】稀土元素;微量元素;地球化学;地质学【作者】周国兴;赵恩好;岳明新;曹丹红【作者单位】沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110032;沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110032;沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110032;沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110032【正文语种】中文【中图分类】P595在地质样品的测试分析中，除了成矿的主量元素以外，地质样品中的微量元素测试，对于理论研究和地质找矿工作同样具有显著意义.所谓主量元素，是指岩石中该元素氧化物的质量丰度大于0.1%；微量（痕量）元素的质量丰度小于0.1%；超微量元素小于0.1×10-6.有的学者把地球化学体系中浓度低到近似符合稀溶液定律范围的元素称为微量元素，根据这一定义，可以认为微量元素在不同的岩性岩体中可能也存在一定的分配系数，而这是地质学中应用微量元素的一个重要方法.在一定的环境（物理化学条件）中，一切自然作用体系均趋向于平衡.当达到平衡时，微量元素在一定程度上遵循能斯特分配定律：一定温度压力下，微量元素在平衡共存的两相之间进行分配，其分配系数KD是一常数，其大小等于微量元素在两相中浓度的比值，即KD=Xia/Xib.微量元素在岩石与熔体之间的分配系数常用岩石中所有矿物的分配系数与岩石中各矿物含量的乘积之和一表达：式中n为含量微量元素i的矿物数；Wj为第j种矿物的质量百分数；KDi为第j种矿物对微量元素的简单分配系数.分配系数受体系组分——硅酸盐熔体的结构、体系温度、体系压力等因素影响.分配系数的应用如下.（1）检验成岩、成矿过程的平衡性.一定温度、压力下各相处于平衡时，元素在共存矿物间的分配系数为一常数，可据此来检验自然过程是否达到平衡.方法为：①在体系的不同部位（为同时同成因的产物）采集若干个同种共存矿物的样品；②测定矿物对中某微量元素的含量；③计算分配系数，若接近某固定值，则可视成岩、成矿过程达到了平衡.（2）判别岩浆结晶过程中微量元素的地球化学行为.利用瑞利分馏定律，将岩浆结晶中某微量元素的瞬间浓度相对于该元素的原始浓度比值（XTr熔体/ X0Tr熔体）作为纵坐标，以反映岩浆结晶程度的F为横坐标，并赋于KD不同的值，即可作出反映元素行为的图解（图1）.①KD＜1的微量元素：都随着F值从1到0（代表结晶程度不断提高）的变化，而在残余的熔体中逐步富集起来，这些元素称为不相容元素（incompatible element），如W、Sn、Mo、Cu等（微观角度：残余富集）；②KD＞1的微量元素：则倾向在结晶矿物中富集.随着矿物不断晶出，在残余熔浆中逐渐贫化，这些元素即相容元素（compatible elements），如Ni、Co、Cr等（微观角度：晶体化学分散）.（3）微量元素分配系数温度计当微量元素在共存各相中分配达到平衡时，有如下函数关系：以-（ΔH/R）为斜率，B为截距，即当在所讨论范围内ΔH（热焓）可看作为常数时，分配系数（KD）的对数与温度倒数（1/T）存在线性关系.根据以上介绍的微量元素的分配性质，可以绘制出其构造环境的判别图，这不仅仅用于岩石形成构造环境的识别，有些图解还可示踪成岩过程，这是基于构造图解的微量元素参数是岩石源区物质及成岩过程（交代富集、部分熔融、分离结晶等）的指标［1］.由于以往分析技术水平低，误认为稀土元素在地壳中很稀少，一般发现于富集的风化壳上，呈土状，故名稀土.实际上稀土并不稀，稀土元素（REE）的地壳丰度为0.017%，其中Ce、La、Nd的丰度比W、Sn、Mo、Pb、Co还高.中国是稀土大国，稀土矿尤为丰富.稀土按照其原子量的大小可以分为轻稀土（LREE，即Ce族稀土或ΣCe：La—Eu轻稀土）和重稀土（HREE，即Y族稀土或ΣY：Gd—Y重稀土）.也有的学者把稀土分为3个类别，分别是轻稀土：La—Nd；中稀土：Sm—Ho；重稀土：Er—Lu+Y.络合物是稀土元素的主要迁移形式，稀土元素的碳酸盐、硫酸盐、氟化物的络合物易溶于水而进行迁移，如Na3［REEF6］、Na3［REE （CO3）3］、Na3［REE（SO4）3］等.在地壳中，从超基性岩→基性岩→中性岩→酸性岩→碱性岩，ΣREE是逐渐增加的；从地幔到地壳，ΣREE增加了20多倍，ΣCe/ΣY增加了3倍多；地幔、超基性岩、基性岩中ΣY占优势，随着分异，陆壳及酸性岩、碱性岩以ΣCe占优势.15个稀土元素在地壳中明显呈现出偶数元素高于相邻奇数元素的丰度（奇偶效应）的现象，为了便于对比研究，需消除奇偶效应，数据需进行标准化处理，即将岩石、矿物中某稀土元素含量除以球粒陨石的含量，例如La玄武岩/La球粒陨石=7.28/0.32=22.75.地壳中各类岩石稀土元素相对丰度曲线，根据Eu和Ce的分布可分为5种类型，见图2.按ΣLREE和ΣHREE的含量比例不同，又可以分为右倾型：ΣLREE>ΣHREE；平缓型：ΣLREE≈ΣHREE；左倾型：ΣLREE<ΣHREE.稀土元素在自然界的分异，受溶液酸碱性、氧化还原条件、络离子稳定性的差异、被吸附能力的差异、结晶矿物和熔体中的分异等因素控制.关于稀土元素数据的整理方法，主要有以下5种.（1）稀土总量和轻重稀土比值稀土元素在自然界的分异（稀土总量）：ΣREE；稀土元素在地壳中的分配（轻重稀土比值）：ΣCe/ΣY、La/ Yb、La/Lu；（2）某些特殊元素比值（δEu、δCe）负铕指数δEu，用来指示铕异常的大小：孙超等［2］从稀土的全量特征和分馏特征两方面对鞍山市铁矿区的土壤稀土元素进行系统研究，结果表明：齐大山区和大孤山区土壤稀土元素总量均值分别为195.50×10-6和278.57×10-6，均高于中国大陆土壤中稀土元素的含量（187.60×10-6）；大孤山区ΣREE平均含量明显高于齐大山区，并且每项稀土元素的含量都高于齐大山区；二区内ΣCe/ΣY值均大于l，分馏比值（La/Yb）N＞（La/Sm）＞（Gd/Yb）N，δEu＜l，δCe接近l；土壤中稀土元素含量遵循奥多-哈金斯法则，含量分布基本保持一致，土壤中轻重稀土元素分馏明显，呈现轻稀土元素相对富集；Ce元素无异常，Eu元素亏损［2］.（3）曾田彰正-科里尔图解样品中每种稀土元素浓度除以参照物质（常为球粒陨石）中各稀土元素浓度，得到标准化丰度.有人将研究体系的一部分作为参考物质作标准化图解.例如，各种不同构造环境的玄武岩用大洋拉斑玄武岩作为参考物质，能较清楚地显示出不同玄武岩稀土彼此分异的程度和数量.早在20上世纪80年代，赵振华等［3］对西藏南部花岗岩类的稀土元素地球化学特征进行了研究，重点讨论了其丰度及变化规律，划分了岩石的稀土组成模式类型，给出了该地花岗岩为深成型和浅成型两种成因类型的解释［3］.（4）稀土配分三角图解①把总量做分母，每个分量做分子，乘以100%，算出各元素在总量中所占百分数；②把各分量分成轻、中、重3部分作三角图解（图3）；③把各样品投在三角图解，分析岩石（矿物）轻、中、重稀土时空变化趋势. （5）稀土参数图解这类图解很多，可用于探讨岩石形成机理或成因分类.如La/Yb-REE图解（图4），用以区分不同类型的玄武岩、花岗岩和碳酸盐岩.稀土元素地球化学之所以在微量元素地球化学中占据很重要的地位，这主要是由稀土元素以下4个优点所决定的：①它们是性质极相似的地球化学元素组，在地质、地球化学作用过程中作为一个整体而活动——集体观念强；②其分馏作用能灵敏地反映地质、地球化学过程的性质——指示功能强；③稀土元素除受岩浆熔融作用外，其他地质作用基本上不破坏其整体组成的稳定性——应变能力强；④在地壳岩石中分布较广——广泛性.基于以上4点，任耀武［4］探讨了岩石、矿物甚至矿床成因，对稀土元素在地质科研及找矿工作中的应用进行了概括总结，具体如下.（1）ΣREE：稀土元素总量,单位以10-6计，一般包括Y，有的不包括，应注明.ΣREE在岩浆岩中按超基性→基性→中性→酸性→碱性顺序递增.（2）LREE、HREE：即轻、重稀土含量，单位以10-6计.（3）LREE/HREE或ΣCe/ΣY：轻、重稀土元素含量比值，反映轻、重稀土元素分异程度.HREE形成络合物的能力及迁移能力均大于LREE，所以依岩浆分异演化顺序从早到晚递增.（4）δEu：表示Eu异常度.δEu＞1为正异常，反之为负异常，等于1为无异常.采用球粒陨石标准化后数值计算，其计算公式为：δEu=（Eu）N/0.5（Sm+Nd）N（在稀土元素特征指数中，凡右下角标有N者，即是用球粒陨石标准化后计算）.在稀土元素球粒陨石标准化图解（又称科里尔图解）中，正异常为峰，负异常为谷，无异常为直线.δEu值越小，则岩石的分异指数（DI）越大，则分异度越高.造成Eu严重亏损主要有3个原因，即多次分馏、广泛交代作用及多阶段分离结晶的结果（Zielinski和Frey）.Drake（1975）认为：δEu与fo2存在反比关系，Taylor认为：太古宙以后的沉积岩，δEu＜1，太古代以前者，δEu≥1.据王中刚报道，δEu大的花岗岩多由地壳深部较基性的岩石经重熔作用或基性岩浆分异作用形成，而δEu值小的花岗岩则为地壳浅部岩石经重熔作用形成.（5）Eu/Sm：Cullers等用此指数表示Eu异常度，以球粒陨石的Eu/Sm=0.35为标准，大于此值为Eu正异常，小于此值为Eu负异常，等于此值为Eu无异常.实际上Eu/Sm值反映的是岩浆演化分异程度.（6）δCe：表示Ce异常度，δCe＞1为Ce正异常，δCe＜1为Ce负异常，δCe=1为Ce无异常.δCe是由稀土元素含量经球粒陨石标准化后计算的，其计算公式为：δCe=（Ce）N/0.5（La+Pr）N.一般认为Ce亏损是古俯冲带及古洋壳残骸标志之一.（7）（La/Yb）N、（La/Lu）N、（Ce/Yb）N：这3个指数是球粒陨石标准化科里尔图解中曲线斜率的程度，反映轻重稀土分馏度.在岩浆岩中，一般侵位浅者大于侵位深者.这些指数值大，即斜率大，曲线右倾（左高右低），说明富集LREE （如酸性岩浆岩）；如这些指数值近似于1，曲线走势接近水平，属球粒陨石型模式（如大洋拉斑玄武岩、科马提岩等）；此值小于1，为亏损型，即HREE富集型（如浅色花岗岩等）.（8）La/Sm：反映轻稀土分馏度，此值越大，LREE越富集.（9）（Gd/Yb）N：反映重稀土分馏度，此值越小，重稀土越富集、LREE/HREE 越小.（10）Sm/Nd：划分轻、重稀土富集类型，此值小，为轻稀土富集型.Sm/Nd值在岩浆岩中从超基性→基性→中性→酸性→碱性渐减，一般低于球粒陨石标准值（0.33）.Sm/Nd深源大于浅源，壳层为0.1～0.31，深源可达0.5～1.0.据Ю·A·巴拉索夫，地壳Sm/Nd初始值为0.308，大洋玄武岩为0.234～0.425，壳源花岗岩及沉积岩小于0.3.（11）Nd/Eu：稀土元素分馏重熔度.（12）Y/La：此值与深度成正比.（13）La/Yb：轻稀土分馏度，此值大，富集轻稀土.（14）La/Y：与重熔度相关，此值浅源大于深源.（15）Ce/Nd：此值浅源大于深源.（16）Ce/La：侵位浅大于侵位深者.（17）EV/OD：稀土元素奇偶比值：即偶数稀土元素（EV）含量之和与奇数稀土元素（OD）含量之和的比值.反映岩石成因类型及岩浆演化规律，岩浆岩从基性→酸性或从侵位深→侵位浅，此值一般趋于减小.（18）稀土元素四分组效应:最早由Peppard等(1969)提出，即把稀土元素按其性质的相似变化分成四组：La-Ce-Pr-Nd，（Pm）-Sm-Eu-Gd，Gd-Tb-DY-Ho和Er-Tm-Yb-Lu，并进一步划分为W型和M型，W型分布曲线为Dy、Yb下凹而Er上凸；而M型则相反，Ce、Sm、Dy上凸，而Nd、Gd及Er下凹.稀土元素如存在四分组效应，说明在其演化（或成岩成矿）过程中有水参与［4］.此处只列出了常用稀土元素特征指数的种类、计算方法及其指示意义，至于造成其变异的原因，将有专文报道.庞奖励以二道沟矿床为例，研究了稀土的示踪作用，通过对稀土元素地球化学的研究，证实成矿物质来源于火山岩并非来源于对面沟花岗闪长岩，为进一步研究该矿床提供了新的证据［5］.总之，微量元素特别是稀土元素在地质学中具有重要的示踪意义，微量元素在地球系统中不是独立存在的，它们与各种地球物质的地质过程相联系，参与各种地球化学作用，作用过程中体系物理化学状态的转变，作用物质的质量迁移，能量的输运与动量的传递等，必然在微量元素组成上打上作用随时间演化的烙印.为此，通过观察、捕捉微量元素提供的地球化学作用的时空信息，可用来解释各种复杂的地质作用的原因和条件，追踪作用演化历史，使为地球科学基础理论的发展，为人类提供充足资源和良好生存环境等作出贡献成为可能.【相关文献】［1］赵振华.关于岩石微量元素构造环境图解使用的有关问题［J］.大地构造及成矿学,2007,31（1）:92—103.［2］孙超，李月芬，王冬艳，等.鞍山市铁矿区土壤稀土元素的地球化学特征［J］.吉林农业大学学报,2011,33（3）:301—305.［3］赵振华，王一先，钱志鑫，等.西藏南部花岗岩类稀土元素地球化学［J］.地球化学,1981（1）:26—35.［4］任耀武.稀土元素演化特征及应用［J］.河南地质,1998,16（4）:303—308.［5］庞奖励.稀土元素的示踪作用研究——以二道沟矿床为例［J］.山西师范大学学报：自然科学版,1997,25（4）:78—83.。

稀土元素在地球化学样品中的含量分析摘要：地球化学样品中的稀土元素，具有相似的物化特性，常用来作为地球化学研究的示踪剂。

本文研究了地球化学样品中稀土元素含量的分析方法，稀土元素分析采用现代仪器设备进行，手段丰富多样。

从地球化学样品中稀土元素含量分析的特点与方法入手，介绍仪器分析的技术应用，以期为地球化学研究提供参考。

关键词：稀土元素；地球化学样品；含量分析地球化学样品的成分较为复杂，不同元素在不同样品中呈现的物化性质及含量都有所差别。

通过实验来分析地球化学样品中的物质种类，遇到的问题比较复杂。

当前地球化学样品分析大量引入了现代仪器，对仪器的操作和实验数据的分析应仔细谨慎。

地球化学样品分析的物质品类非常广泛，影响分析准确性的因素较多，提高了分析难度，应合理利用现代仪器展开分析，得出准确数据，推导正确的结论，体现现代仪器分析和分析技术的价值。

稀土元素含量测定分析可辅助地球化学样品研究。

稀土元素指的是镧系元素以及与之密切相关的两种元素，共17种元素。

一、稀土元素含量分析在地球化学样品研究中的意义当今稀土元素在战略矿藏储备上的重要意义已经越来越为人们所重视。

我国作为稀土资源大国，近年来在稀土资源的勘探、开采、生产、贸易领域深入耕耘，取得了较大成就，受到多方瞩目。

稀土元素被誉为“工业维生素”，在工业生产领域得到广泛应用。

而稀土在地球化学分析中也占据重要的地位，可以作为示踪剂，对于地球化学研究、地质理论研究、矿产勘探研究等有着极强的推动作用。

稀土元素和地球的地质发展过程联系紧密，参与了地球地质各个阶段的变化，通过测算和分析稀土元素的含量可以了解地球地质变化过程，为地质研究提供参考。

当前测算稀土元素含量采用的电感耦合等离子体质谱分析技术有以下作用：首先，稀土元素在地球化学样品中的含量分析可以通过仪器精确定量。

稀土元素分析的定量化能够解释地球的地质环境和条件，判断其中是否存在矿藏，有助于矿产资源的勘探开发。

根据不同的分析目的，采用不同的分析手段，对不同元素展开同位素分析，通过合理运用分析技术和分析手段来实现分析目的。

不磨金矿床稀土元素地球化学特征及其意义刘巍;陈远荣;吴二;刘奕志;蒋惠俏;黄秋【摘要】通过分析海南不磨金矿床不同地质体的稀土地球化学特征,发现从花岗岩脉、花岗碎裂岩、片岩到金矿体再到石英岩脉,稀土总量有逐渐降低的变化规律,花岗岩脉、花岗碎裂岩、片岩和金矿体的稀土元素配分模式相似,表明金矿体与花岗岩脉、花岗碎裂岩、片岩在漫长的地质演化过程中具有一定的继承性,互相之间具有密切的成岩成矿关系；而下地壳源的石英岩脉与矿区其他地质体的稀土配分模式曲线相差较大,为成矿过程提供了热源.中元古界抱板群在后期的变质过程中,使得元素活化、迁移,为矿床的形成提供了物质来源,抱板群成为金矿床的矿源层；后期花岗岩脉是抱板群岩石在地壳深部经部分熔融而形成.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】4页(P116-118,147)【关键词】不磨金矿床;稀土元素;地球化学特征【作者】刘巍;陈远荣;吴二;刘奕志;蒋惠俏;黄秋【作者单位】桂林理工大学地球科学学院;桂林理工大学地球科学学院;桂林理工大学地球科学学院;桂林理工大学地球科学学院;桂林理工大学地球科学学院;桂林理工大学地球科学学院【正文语种】中文海南戈枕金矿带是20世纪80年代中期以后被发现的与韧性剪切带有关的金矿床(化)带，由北而南由土外山金矿床、抱板金矿床、北牛金矿床、红甫门岭金矿床、不磨金矿床及众多金矿(化)点组成。

不磨金矿是戈枕金矿带内一个重要的金矿床，查清该矿床的成因和物质来源特征对矿区下一步地质工作具有重要的现实指导意义。

本研究通过对不磨金矿床内金矿体、花岗碎裂岩、片岩、花岗岩脉、石英岩脉的稀土配分模式进行对比，分析其成因关系，为今后的找矿勘查提供参考。

1 成矿地质背景不磨金矿床在区域上位于海南隆起西部，区域性北东向戈枕断裂(韧性剪切带)南端的西北侧。

矿区内出露的地层主要有中元古界抱板群(Pt2 bb)的片岩、千枚岩、绢云母石英粉砂岩，受加里东期运动影响，岩层大部分发生混合岩化作用，形成混合片麻岩、注入混合岩及混合岩化片岩;晚古生代石炭系石岭组(C2 sh)的中厚层状灰岩夹薄层泥质灰岩，岩石经区域变质作用形成浅变质的结晶灰岩和大理岩;新生代第四系(Q)的泥砂质松散沉积层。

元素在地球中的演化特征及演化规律摘要：元素在地球中特别是在上地壳中的演化规律，前人已经研究的很多了，相关的文献也异常丰富。

而利用稀土元素演化特征来探讨岩石、矿物甚至矿床成因,是地质科研及找矿工作的一个有效手段，作者也刚刚学习过《地球化学》这门课，因此结合所学和搜集的相关资料，本文将重点探讨稀土元素在地球演化中的特征，演化规律以及应用。

关键词：稀土元素、演化特征、规律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个元素密切相关的元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素。

其中61号元素Pm(钷)同位素衰变太快,自然界尚未测定出来,故应用中只利用其14个元素。

由于同族元素钇(Y)的地球化学性质与稀土元素相似且密切伴生,故通常把钇也归于此类,用REE或TR 示之。

稀土元素多数呈银灰色，有光泽，晶体结构多为HCP或FCC。

性质较软，在潮湿空气中不易保存，易溶于稀酸。

原子价主要是正三价（铈正四价较稳定，镨和铽也有极个别的四价氧化物，钐、铕、镱有二价化合物），能形成稳定的配合物及微溶于水的草酸盐、氟化物、碳酸盐、磷酸盐及氢氧化物等。

在三价稀土氧化物中，氧化镧的吸水性和碱性与氧化钙相似，其余则依次转弱。

三价稀土的化学性质除钪的差异较显著外，其余都很相似，所以分离较难。

一般把稀土元素分为两组,即La(57)-Eu(63)为轻稀土或铈族稀土,用LREE示之;Gd(64)-Lu(71)为重稀土,一般把钇(Y)计入重稀土,故又称钇族稀土,用HREE 或Y示之。

但也有把稀土元素划分为三组的,即轻稀土(LREE,La-Nd)、中稀土(MREE,Sm-Ho)及重稀土(HREE,Er-Lu),但一般均采用二分法2常用稀土元素特征指数此处只列出了常用稀土元素特征指数的种类、计算方法及其指示意义,致于造成其变异的原因,将有专文报道。

柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组页岩段稀土元素地球化学特征与地质意义王克兵;孟庆涛;刘招君;孙平昌;徐银波;白悦悦【摘要】对柴达木盆地北缘(简称柴北缘)鱼卡地区鱼油页1井(YYY-1)页岩段稀土元素地球化学分析,揭示了其对古环境、古物源和古气候的响应,并探讨了对油页岩成矿的影响.分析结果表明:石门沟组页岩段稀土元素总量(∑REE)为(139.16～342.59)×10-6,平均值为236.66×10-6,高于北美页岩(NASC)和后太古宙页岩(PASS).∑LREE/∑HREE和(La/Yb)N等地球化学参数表明,轻重稀土元素分异明显;分布模式为轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损.地球化学参数以及Ia/Yb-∑REE 图解表明,研究区物源主要为上地壳沉积岩和火山岩的混合来源.元素Eu具有明显的负异常,指示沉积水体为缺氧的还原环境,为油页岩中有机质的富集提供良好的保存条件.根据高含量的∑REE值以及δEu异常值,结合前人对该地区的孢粉研究成果,石门沟组页岩段形成于暖湿的气候条件,为油页岩的形成提供良好的物质来源和保存条件.%In this paper,the geochemical characteristics of REE from shale member of Shimengou Formation in Well YYY-1 have been analyzed,which illustrated the significance of paleoenvironment,paleoprovenance and paleoclimate,and revealed the impact on oil shale mineralization.The results show that the total content of REE (∑REE) of shale member of Shimengou Formation va ried from 139.16 × 10-6 to 342.59 × 10-6 with an average at 236.66 × 10-6,which is higher than the content of NASC and PASS.Geochemical parameters such as the ratios of ∑LREE/∑HREE,(La/Yb)N indicate an obvious differentiation of ∑LREE and ∑HREE.The REE distribution patterns show that LREE is obviously richer thanHREE.Geochemical parameters and La/Yb-∑REE diagram suggest that the paleoprovenance was a mixture of sedimentary and volcanic rocks from the upper crust.Eu is obviously negative abnormality,indicating that the sediment was formed in anoxic environment suggesting that anoxic environment is in favour of the organic matter of oil shale enrichment.According to the high levels of ∑REE and δEu abnormal value,combined with previous research results based on sporopollen,the shale member of Shimengou Formation formed in the warm and humid climate conditions,which provided a good source of material and preservation conditions for the oil shale.【期刊名称】《世界地质》【年(卷),期】2017(036)003【总页数】10页(P862-870,879)【关键词】柴北缘;鱼卡地区;稀土元素;中侏罗统;石门沟组;油页岩;古气候【作者】王克兵;孟庆涛;刘招君;孙平昌;徐银波;白悦悦【作者单位】吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林省油页岩及共生能源矿产重点实验室,长春130061;油页岩与共生能源矿产成矿及勘查开发重点实验室,长春130061;吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林省油页岩及共生能源矿产重点实验室,长春130061;油页岩与共生能源矿产成矿及勘查开发重点实验室,长春130061;吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林省油页岩及共生能源矿产重点实验室,长春130061;油页岩与共生能源矿产成矿及勘查开发重点实验室,长春130061;吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林省油页岩及共生能源矿产重点实验室,长春130061;油页岩与共生能源矿产成矿及勘查开发重点实验室,长春130061;中国地质调查局油气资源调查中心,北京100029;吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林省油页岩及共生能源矿产重点实验室,长春130061;油页岩与共生能源矿产成矿及勘查开发重点实验室,长春130061【正文语种】中文【中图分类】P534.52;P595稀土元素是一类非常特殊的元素组合，具有化学性质稳定、均一化程度高、受各种地质作用影响小等独特的地球化学性质；因此在讨论盆地沉积物物源、古环境、古气候方面具有重要的指示意义[1--9]。