稀土元素范文

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稀土元素

稀土元素范文第1篇

稀土在水产养殖上的产业化应用,必须了解稀土元素在水生生物体内的代谢过程。稀土元素在水体中主要通过体表渗透或饵料添加食用进入生物体内,在生物体内含量与该水体中稀土含量密切相关,水体稀土含量越高,生物体内的稀土含量也就越高。李明德等通过对同一水体中鲤鱼、鲫鱼、团头鲂、草鱼、梭鱼、中国对虾等鱼类体内稀土元素含量跟踪监测发现,稀土元素被添加进饲料被鱼食用进入消化道后,只有极少量能被吸收,绝大部分都会被粪便排出体外,经过一段时间后的饲养,稀土元素在鱼体内含量分布顺序为肝胰脏>心脏>骨骼>肠>鳞>肌肉。稀土元素在鱼体内的积累主要在内脏和骨骼中,而通常所食用的鱼体肌肉中稀土含量含量最少,说明稀土元素的添加对鱼类食用价值的影响较小。同时,检测结果也显示同一水体不同品种鱼类体内稀土含量分布差别不大,说明在稀土元素在同一浓度下对生物可能具备相同的代谢机制。相关问题还有待进一步验证。

2、稀土元素在淡水与海水养殖上的应用

2.1在淡水养殖业方面

稀土元素在淡水养殖业上的应用主要无机硝酸稀土、有机稀土、Vc稀土和稀土甲壳素等,早在1897-1991年湖南省稀土渔业应用推广中将硝酸稀土作为微量元素添加进鱼饲料中喂养后就发现,适量的稀土元素添加可以使鲢鱼幼苗成活率和总产量分别提高12.0%和33.1%;草鱼幼苗成活率和总产量提高分别提高13.1%和11.1%,总含肉率与干样蛋白含量分别提高13.1%和2.7%。此后湖南省还专门成立了稀土农用研究中心,大力推广和研发稀土农用新技术。中国科学院淡水研究所通过对草鱼、团头鲂、青鱼、蝙鱼、鲤鱼、螂鱼和罗非鱼等鱼类品种饲料中添加130~200mg/kg有机稀土(STV-2)进行对照试验后发现,相比对照组,各种鱼类的产量增加了15.9%~30.5%,饵料系数平均降低14.6%,鱼类成活率提高了5%~10%,虽然试验并没有涉及大部分的鱼类品种,但也足以说明有机稀土在鱼类养殖上也具有很高的应用价值。石文雷等在通过对草鱼、团头鲂、鲫鱼、鲤鱼和鲢鱼的饲养后发现,适量的Vc稀土投放,不仅能提高鱼体生长速度,降低饵料系数,节约成本,还能增强鱼类免疫力和抗病能力,抑制其体内有害细菌的增长,是一种良好的微量调节剂。胡品虎等通过在国产鳗鱼饲料中添加适量稀土甲壳素饲养后发现,相比对照组,投喂稀土甲壳素的僵鳗复苏需要的时间更短,且其日增长率相对可提高3.25至4.60倍,饲料系数降低了69.28%,大大节约了养殖成本;而正常鳗种相比对照组的日增长率提高了22.5~29.0%,饲料系数降低了26.47%,综合总成本能节省30%。不同地区的水体环境和养殖条件存在着各种差异,使用不同稀土产品效果上也存在一定的差别,但总体而言,稀土元素能提高淡水养殖效率,具有很高的推广应用价值。

2.2在海水养殖方面

相对于淡水养殖来说,海水养殖体系更为复杂,与淡水体系不同,不同海域中稀土含量往往差别很大,因此在稀土元素在海水养殖方面的应用研究还比较少,主要都是单个品种的研究。孙曙东在中国对虾饲料中添加稀土甲壳素饲养,通过观察稀土及其络合物在其不同生长阶段的促生长作用后发现,稀土甲壳素的添加能使虾苗成活率提高15%,成年对虾总体产量提高20%,目前稀土甲壳素已经广泛应用于中国对虾的养殖中。包玉敏等在稚鲍饲料中添加农牧养殖专用稀土喂养与日本饵料对比实验发现,相比对照组,稚鲍个体壳长日均增长速度提高了7.9%,日均增长率提高了10.5%,幼苗成活率提高了7.3%,在稚鲍饲养中完全可以取代进口的日本饵料。

3、稀土元素的作用机理探究

稀土元素对水产品的作用机理比较复杂,一直没有比较明确的定论,基本都是实验推论。

3.1对酶活性的影响

邵红星等通过对鲤鱼养殖中添加稀土喂养研究发现,适量稀土元素的添加可增强鲤鱼蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和过氧化氢酶的活性,促进鱼体内的新陈代谢和营养物质的吸收利用,加快其生长速度,缩短喂养时间。

3.2对钙离子吸收的影响

在生物体中Ca2+在维持细胞的正常功能、肌肉收缩、信息传递、神经冲动传导以及骨髓的形成等方面起着十分重要的作用,而稀土离子与钙离子性质及半径相似,其带电荷量为正三价比钙离子正二价高,因此稀土离子在生物体内的某些功能代谢中不仅可以代替钙离子发挥其功能,甚至能取代已经结合的Ca2+。同时生物在细胞增殖时需要从细胞外补充大量的外源性Ca2+来参与细胞质的代谢过程,稀土元素能通过改变表皮细胞表面的Ca2+通道促进Ca22+的内流。加快细胞增殖速度,促进细胞增长。

3.3对必需元素的影响

稀土元素可以通过与某些必需元素反应或促进其吸收来作用于生物的代谢过程,包玉敏等就发现在饵料中添加适量稀土元素能显著促进磷元素的吸收和利用。此外,稀土元素还可与氧、硫、氮、氢、碳、磷等元素发生反应,少量添加能激活水生生物体内的生长因子,促进相关酶的转化。总之,稀土元素能通过影响生物的代谢系统,对机体多种功能产生协调和活化作用,提高酶活力,促进消化液的分泌,增强营养成分的吸收和利用,增强新陈代谢;同时稀土元素还能有效清除水生生物体内有害自由基,提高动物的自体免疫功能,对体内多种有害细菌的繁殖还具有抑制作用。

4、存在的问题及应用前景

我国的稀土储量位居世界第一位,在冶金工业,石油化工,玻璃陶瓷以及新材料等方面已经有了广泛的应用,产生了巨大的经济价值,在农业方面的应用也取得了可喜的效果。但在水产养殖上的应用仍处于探索阶段,仅对某些地区和品种进行了实验研究,大都都是经验数据。存在着很多问题:

4.1当前稀土产品形式多样,含量差别比较大,不同地区、品种、年龄、饲养条件有着不同的最佳稀土用量,要防止稀土用量过大对生物生长以及环境的危害

4.2稀土元素的长期使用是否会对环境以及导致通过食物链导致在人体部分组织器官中的大量富集引发负面效应目前尚不明确。

4.3稀土应用宣传和推广的手段滞后,部分科技工作者对稀土元素对水产养殖的价值缺乏了解,宣传方法也多是下发文件、张贴标语等,形式老套,不能很好的向养殖户们介绍稀土养殖所能带来的具体经济效益。近三十年来,我国科研工作者就稀土在水产养殖方面的研究,已取得了一定的成绩,部分高新技术产品如稀土饲料等也已经投产运用,但就全国而言,稀土在水产养殖上的应用仍旧是一小部分,特别对于南方地区而言基本是一片空白,具有广阔的市场和资源。相信稀土元素在水产养殖上的广泛使用,对提高我国渔业产量、促进水产养殖业的稳步发展将起到很好的推动作用,稀土在水产养殖方面应用前景十分广阔。

稀土元素范文第2篇

摘要:高如今,稀土元素在工程材料方面的应用越来越多,因为它对材料的机械性能有很重要的影响,所以在机械设计选材时有很重要的参考意义。稀土是钢中夹杂物形态的变质剂,可以提高钢很多方面的性能。本文通过分析齿轮传动的主要失效形式和稀土对钢的性能的影响,着重介绍稀土对齿轮失效的影响,分析得出稀土元素在提高齿轮寿命方面的作用。为以后设计齿轮强度选取材料时,提供更大的选择范围。同时为以后做实验进行验证时提供一定的理论的基础。

关键词:齿轮传动失效;稀土元素;性能影响

1稀土元素概况

稀土元素又称稀土金属。为周期系(见周期律)第ⅢB族中的钪、钇和镧系元素的总称。包括钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥17种元素。我国稀土资源丰富,有利于我国在工程,科技等很多领域进行研究,应用。

2课题研究的意义

在现代工业和技术中,磨损是很常见,比如港口装载机的抓斗,在运送沙石的过程中,常常遭受到严重的磨料磨损,在地底采矿场的升降机里的减速器,因为矿井较深,正常都有1000多米,所以升降机的下降速度是相当快的,在最后减速过程中磨损是相当严重的。在高速重载传动时,轴的高速转动会产生很高的温度,高温会导致齿轮之间的油融化,导致油的黏性下降,无法达到的效果。同时高温会使齿轮产生塑性变形,这样较硬的材料就会嵌入较软的材料中,由于齿轮在传动的过程中会相对滑动,这样就会形成沟痕,这种齿轮磨损的形式为齿面胶合(下面会有介绍)。因此现代工业中对抗腐蚀、抗磨损和抗高温性能均优的材料需求日趋迫切。

3齿轮传动的失效形式

齿轮传动的失效主要发生在轮齿部位,轮齿的主要失效形式如下表所示:

从表中可以看出,提高材料硬度,抗腐蚀能力,抗高温变形能力是至关重要的。这样可以有效延长齿轮的有效期,降低生产成本。在齿轮的表面进行热处理,渗入稀土元素,可以有效改变钢表面的硬度,抗腐蚀的能力。而齿轮内部的韧性不变。

4稀土元素在改变钢表面的性质中的作用

4.1去杂作用

判断钢材质量好坏的一个重要的标准就是钢材里有害元素硫,氧等物质的含量。减小这些元素的含量可以有效提高钢材的质量。这些有害元素因为熔点较低,因此在齿轮高速转动产生的温度中容易产生塑性变形,引起齿面胶合。稀土元素的化学性质异常活泼,在钢液的温度下(1550-1600℃),同硫,氧等有害杂质会发生化学作用,生成密度小、熔点高的化合物,这样就可以将其从钢液中排除,可以有效减少钢中有害物质含量。

4.2 细化晶粒

在工程材料中我们学过晶粒大小对金属的机械性能有很大的影响,即晶粒越细,金属的强度硬度越高,塑韧性越好。常用的细化晶粒大小的方法有:孕育处理,提高冷却速度,压力加工等。而加入稀土金属是属于孕育处理。稀土化合物微小的固态质点提供了异质晶核,使晶粒的生成速率大于晶粒的长大速率,从而使晶粒细化。这在工程中是很常用的方法。通过细化晶粒,增大钢表面的硬度。这样在齿轮传动中磨损带来的影响就会变小。

4.3 改善钢的疲劳性能

稀土对氧化夹杂物(如)的变质作用导致了和等稀土夹杂物的生产,将引起某些钢材,如25MnTiB齿轮钢的疲劳寿命的提高。这样可以有效减小疲劳点蚀对齿轮带来的影响。

4.4 改善钢的切削加工性能

在一般的重型机械中,齿轮个头都较大,而对于传动齿轮来说,对其的设计精度有很高的要求,由于体积较大不好进行高精度的切削加工,往其中渗入稀土,可以有效改善其切削加工性能。

4.5稀土对钢的室温强度、硬度和短时高温拉伸强度的影响

稀土元素可通过细化铸态组织而稍稍提高铸钢的室温强度。钢中合金化稀土量(钢中除夹杂物以外相中的稀土量)与强度呈线性关系,对于合金。由于添加稀土和稀土在高温下的内氧化,内氧化质点的弥散强化将提高合金基体的强度。同时稀土元素可消除合金高温使用时的脆化倾向。稀土减少钢中珠光体,减少带状组织,降低白点生成倾向,都可归结为稀土复合碳化物的生成和稀土与氢的交互作用的结果。

5 小结

通过研究稀土对齿轮失效情况的影响,对于我们以后进行齿轮制造选材有很重要的意义。通过齿轮强度计算准则计算的硬度,接触应力等可以和在实验中对其测量得到的稀土元素含量进行比较,得出稀土元素含量对材料性能的影响。以降低生产成本。对我国来说,我国要充分利用丰富的稀土资源进行研究与应用。同时稀土是一种很好的铁磁材料,这里就不在说了。

参考文献:

[1].程志红主编.机械设计.南京:东南大学出版社,2006

[2].齐乐华主编.工程材料及成型工艺基础.西安:西北工业大学出版社,2002.3

稀土元素范文第3篇

老君山成矿区大地构造处于华夏地块、江南造山带、扬子地块、三江造山带等几大构造单元接合部位(图1)。研究区主要出露寒武系、奥陶系和泥盆系,其中早、中寒武统为主要赋矿层位;中部为老君山燕山期S型复式花岗岩体,出露面积约153km2;紧邻老君山花岗岩体形成了一套穹窿状变形变质岩系,被称为“老君山变质核杂岩”(李东旭和许顺山,2000;Yanetal.,2005,2006;),变形-变质作用的峰期为印支期(约235Ma)(刘玉平等,2007a;冯佳睿等,2011)。成矿区受到多期地质作用叠加(早加里东期、印支期、燕山期),成矿过程十分复杂。区内都龙超大型锡多金属矿床在20世纪60年代被探明,由于矿床紧邻老君山花岗岩体,且岩体富含锡、钨等成矿物质,该矿床最初被认为是典型的花岗岩岩浆热液型矿床(宋焕斌,1989;安保华,1990;忻建刚和袁奎荣,1993)。20世纪末期至今,随着区内新寨、南秧田等矿床的发现,有关该区矿床的认识也取得了新的进展,由于主矿体呈层状或似层状与地层整合产出,块状硫化物矿石中发现了大量鲕状结构、层纹条带状构造等典型特征,并通过地层和矿石的稀土、微量元素分析证实了加里东期海底(火山)喷流沉积成矿作用的存在(罗君烈,1995b;周建平和徐克勤,1997;曾志刚等,1999;贾福聚,2010a;石洪召等,2011;戴婕等,2011)。王学焜通过对新寨锡矿床、南秧田白钨矿床S,Pb同位素测试,测得成矿年龄为200Ma,与区域变质年龄接近,提出印支期变质热液改造成矿的观点(王学焜,1994)。刘玉平通过都龙锡锌矿床锡石和锆石U-Pb年代学研究,测得该矿床存在大量燕山期成矿年龄,证明该区存在大规模花岗岩成岩、成矿事件(刘玉平等,2007b)。纵观以往研究成果,该区矿床应为多期复合叠加成矿模式,与成矿相关的地质作用主要包括加里东期火山喷流沉积成矿作用、印支期区域变质作用和燕山期花岗岩叠加改造成矿作用。

2主要岩类及矿床类型

老君山燕山期花岗岩体按照其演化顺序大致可分为三期(冯佳睿等,2011):第一亚期占岩体出露总面积的三分之二,为灰白色含斑中粗粒二云母花岗岩,组成矿物有斜长石、微斜长石、黑云母、白云母、石英,为似斑状花岗结构、块状构造。第二亚期约占该岩体总面积的三分之一,为灰白色中细粒二云母花岗岩,呈岩株状侵入于第一期岩体中,主要矿物为微斜长石、更长石、石英、黑云母、白云母,具细粒花岗结构,块状构造。第三亚期为灰白色花岗斑岩,呈岩枝及岩脉穿插于早期花岗岩及变质岩系中,斑晶主要为钾长石、石英,次为黑云母、斜长石,具斑状结构、块状构造。经野外实地调研及综合分析,都龙、南秧田矿区出露的第三期花岗岩斑岩脉对锡钨等元素的富集具有积极意义(贾福聚等,2010b)。老君山成矿区主要变质岩类型包括:(1)片岩类,主要有绿泥石片岩、角闪片岩、云母片岩、云母石英片岩、石英电气石片岩、长石云母片岩等,在研究区普遍发育;(2)大理岩类,有方解石大理岩、白云石大理岩、含碳质大理岩、含砾钙泥质大理岩,与其它变质岩呈互层状产出;(3)混合片麻岩类,包括眼球状花岗片麻岩、条痕状花岗片麻岩,在南秧田地区发育较广;(4)夕卡岩是成矿区内主要的赋矿岩石,根据组成矿物组合及复杂程度,可分为简单夕卡岩及复杂夕卡岩两类。简单夕卡岩主要矿物为透辉石、绿帘石、阳起石、斜黝帘石、普通角闪石、石英、长石、黑云母,及少许磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿等,层位稳定,呈似层状、层状分布,厚度小,一般小于40m,延长小于40km。复杂夕卡岩由十余种硅酸盐矿物组成,主要有透辉石、钙铁辉石、斜黝帘石、绿帘石、绿泥石、阳起石、石榴子石等,其次有石英、云母、方解石、电气石、钠长石、萤石,普遍含金属硫化物,呈囊状、透镜状、似层状产出,厚度一般小于60m,走向延伸超过10km以上。复杂夕卡岩是成矿区最重要的赋矿围岩,都龙、新寨、南秧田等超大型、大型矿床均产于复杂夕卡岩层位中。老君山成矿区矿床类型包括简单夕卡岩型锡矿床,片岩、复杂夕卡岩型锡钨多金属矿床,和与花岗岩有关的石英脉、伟晶岩型钨锡矿床,赋矿围岩主要为花岗岩及变质岩类。简单夕卡岩型锡矿床分布于成矿区的北东部,矿体产出地层为中寒武统田蓬组(2t),层状含矿简单夕卡岩广泛分布,长达30余公里(巷香寨—茅草坪—三水),普遍发育锡矿化,矿物组合简单,一般不超过四种非金属矿物,主要金属矿物有锡石、黄铁矿,脉石矿物有透辉石、绿泥石、阳起石等,典型矿化点有茅草坪、三水等。片岩、复杂夕卡岩型矿床可分为锡石多金属硫化物矿床及白钨矿床两类,是老君山成矿区的主要矿床类型。锡石多金属硫化物矿床主要分布于花岗岩体南西部的都龙及北东部的新寨,赋矿地层为中寒武统田蓬组(2t),矿体产出于碎屑岩与碳酸盐岩过渡带,矿体走向长几十米至2000余米,厚度数米至数十米,倾斜延伸几十米至数百米;主要金属矿物有锡石、铁闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂;脉石矿物有钙铁辉石、透辉石、绿泥石、阳起石、石榴石、透闪石、绿帘石、石英、白云母、萤石、方解石等。白钨矿矿床分布于花岗岩体东部的南秧田,赋矿地层为下寒武统冲庄组(1ch)浅灰绿色云母石英片岩、透辉石片岩、阳起石片岩,下部矿层多为似层状、层状矿体展布,走向长10余公里,厚度数米至10余米,倾斜延伸百余米至千余米,白钨矿颗粒细小,上部矿层有脉状、透镜状矿体穿插,脉状矿体中白钨矿颗粒粗大;主要金属矿物有白钨矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿及少量锡石,脉石矿物有石英、长石、云母、透辉石、透闪石、阳起石、斜黝帘石。与花岗岩有关的石英脉、伟晶岩型钨锡矿床位于老君山成矿区中心近花岗岩体部位,典型矿点有花石头、戈岭、老寨等。矿体呈脉状产出于花岗岩体内部、及其与围岩的接触带中,组成矿脉的主要矿物有锡石、黑钨矿、绿柱石、黄铁矿、黄铜矿、石英、长石、云母、电气石、石榴子石、绿泥石。

3稀土元素地球化学特征

老君山成矿区与成矿密切相关的岩类主要有海相火山喷流沉积岩,花岗岩及变质岩,根据前人研究成果和已有认识(王中刚等,1989;邱家骧,1991),各岩类的稀土元素地球化学特征分述如下。

3.1海相火山沉积岩

海底火山活动形成的海相火山岩,可以涵盖从基性到酸性各类复杂的岩石类型(韩宗珠等,2005),总体以玄武岩类为主。按照玄武岩形成的构造环境可分为大洋中脊玄武岩、洋岛玄武岩、岛弧玄武岩和活动大陆边缘玄武岩等,其中岛弧玄武岩及活动大陆边缘玄武岩,形成于大洋板块俯冲和大陆边缘裂解的环境下,伴随深源成矿物质的上涌往往形成金属矿床,如黑矿型矿床。大洋中脊拉斑玄武岩与岛弧拉斑玄武岩,由稀土元素亏损的地幔岩较高程度(15%~30%)的熔融形成,稀土总量低,轻稀土表现为弱异常或无异常,稀土配分模式曲线总体近于平坦,Eu常表现为正异常。洋岛碱性玄武岩由地幔岩较低程度(5%)的熔融形成,轻稀土优先进入熔融体,造成了其轻稀土元素的富集和稀土总量的明显提高。

3.2花岗岩

根据成岩物质来源和成岩机制,花岗岩可分为幔源型、过渡型地壳重熔型和陆壳改造型三类(徐克勤和涂光炽,1984)。其中幔源型花岗岩稀土配分模式曲线为平滑的右倾斜型,轻稀土富集,LREE/HREE=3.93~4.13,一般无Eu异常,δEu=0.94~1.00;过渡型地壳重熔型花岗岩稀土配分模式曲线亦为平滑的右倾斜型,轻稀土富集更强烈,LREE/HREE=5.00~10.00,具弱Eu异常,δEu=0.7~1.1;陆壳改造型花岗岩中的混合岩化花岗岩轻稀土相对富集,Eu呈中等负异常,陆壳改造型花岗岩中的陆壳重熔再生花岗岩则重稀土明显富集,LREE/HREE=1.00~3.00,Eu负异常加剧,δEu<0.4(王中刚等,1989)。

3.3变质岩

在低级变质作用过程中,由于稀土熔点与沸点很高、化学性质稳定等特点,稀土元素组成及含量基本保持不变。在区域变质作用过程中,由于没有外来物质的大量参与,其对原岩稀土元素组成的影响应与低级变质作用过程类似(陈德潜和陈刚,1990)。在与交代作用有关的中、高级变质作用过程中,随着元素组分的带入与带出,稀土总量及组成往往发生变化。个旧燕山期花岗岩体交代围岩发生的夕卡岩化研究(赵一鸣和李大新,1987)表明,夕卡岩较原岩稀土总量常有较大增高,其中轻稀土总量变化大,且多表现为增高,而重稀土含量基本稳定,轻、重稀土比值(ΣLREE/ΣHREE)明显增大。对广西平英花岗岩交代基性杂岩形成的蚀变分带进行的系统研究(毛景文等,1988)显示,围绕岩体自下往上形成了钾长石岩带黑云母岩带青盘岩带电英岩带石英脉带碳酸岩脉带,随着蚀变程度的降低,稀土总量依次降低,且负Eu异常亦逐渐减弱,反映了花岗岩对基性围岩稀土配分模式的影响程度依次降低。

4成矿系列的厘定

根据野外地质调研和已有资料的综合分析,认为影响研究区矿床形成的地质作用主要包括:加里东期海底火山喷流沉积成矿作用、印支期区域变质作用和燕山期花岗岩侵入地质作用。在火山喷流沉积时期形成了分布广泛的多金属块状硫化物矿石和矿源层;区域变质期火山喷流沉积物质普遍变质、成矿物质得到改造和富集;老君山花岗岩体中成矿元素丰富,在侵位过程中不但形成了多处石英脉、伟晶岩型矿床,对周边大型多金属硫化物矿床的形成也具有一定的叠加改造作用。结合成矿区不同地质体的成矿作用特点,研究区可划分为3大成矿系列,分述如下。1)加里东期海底火山喷流沉积-印支期变质成矿系列,分布在老君山花岗岩体北东的区域,成矿以海底火山喷流沉积作用、区域变质作用为主,形成简单夕卡岩型锡矿床,赋矿围岩主要为区域变质岩,典型矿点有茅草坪、三水等。2)加里东期海底火山喷流沉积-印支期区域变质-燕山期花岗岩热液叠加改造成矿系列,该系列矿床与加里东早期海底火山活动密切相关,海相火山喷流沉积成矿作用形成了矿源层或矿体,并受到印支期区域变质作用和燕山期花岗岩热液作用的的影响,成矿物质迁移、叠加而富化,形成片岩、复杂夕卡岩型矿床,可分为锡石多金属硫化物矿床及白钨矿矿床两类,典型矿床有都龙锡多金属硫化物矿床、新寨锡多金属硫化物矿床和南秧田白钨矿床。3)燕山期花岗岩热液成矿系列,老君山花岗岩体及接触带中形成了一系列的石英脉型钨、锡矿床,和伟晶岩型铍、锡矿床,这些矿床的形成与花岗岩体的侵位密不可分,典型矿床有花石头石英脉型锡钨矿床、瓦渣含铍伟晶岩型矿床。

5样品选取、分析与测试结果

稀土元素分析样品包括3件简单夕卡岩取自茅草坪(MCP-1,MCP-2,MCP-3),1件相关矿石中的方铅矿编号K14。6件复杂夕卡岩分别取自都龙(DL-1,DL-2)、新寨(XZ-1,XZ-2)和南秧田(NYT-1,NYT-2),2件相关矿石中的方铅矿编号K15、毒砂编号K16。3件花岗岩来自都龙北部老君山岩体(G-1,G-2,G-3),2件相关矿石中的黄铁矿编号K23和K24。稀土元素由宜昌地质矿产研究所电感藕合等离子体质谱法(ICP-MS)测定,分析精度5%~10%,稀土分布模式图采用Boynton(1984)球粒陨石推荐值标准化,分析结果见表1,稀土配分模式图见图2。取自茅草坪的3件简单夕卡岩,稀土总量(ΣREE)较低,均值为47.33×10-6。轻重稀土比值(ΣLREE/ΣHREE)也比较低,均值为6.30。样品同时具有Eu正异常和Ce负异常。简单夕卡岩稀土元素配分模式与岛弧拉斑玄武岩基本一致。与简单夕卡岩相关的方铅矿,稀土总量(ΣREE)为1.26,轻重稀土比值(ΣLREE/ΣHREE)为9.69,亦同时具有Eu正异常和Ce负异常,简单夕卡岩和相关方铅矿具有相似的稀土配分模式,说明二者具有同源性。都龙、新寨和南秧田的6件复杂夕卡岩样品稀土元素总量变化性较大,变化范围为31.20×10-6~295.98×10-6。轻重稀土比值变化性也比较大,变化范围为5.06~10.94。6件样品均具有弱的Ce负异常特征,其中4件样品表现为Eu负异常,2件样品Eu正异常。Eu正异常样品稀土总量低(ΣREE均值为41.58×10-6),分布在稀土配分模式曲线的下部,Eu负异常样品稀土总量高(ΣREE均值为241.24×10-6),位于稀土配分模式曲线的上部。与复杂夕卡岩相关的金属硫化物方铅矿和毒砂,均具有弱Ce负异常特征,其中Eu呈正异常的方铅矿,稀土总量低(ΣREE为0.83×10-6),Eu呈负异常的毒砂,稀土总量高(ΣREE为4.36×10-6)。取自老君山花岗岩体的5件花岗岩及其相关矿石中的黄铁矿,稀土总量(ΣREE)高,均值为97.19×10-6。轻重稀土比值(ΣLREE/ΣHREE)也较高,均值为11.46。5件样品均为Eu负异常,其中4件样品表现为Ce弱正异常,1件样品表现为Ce弱负异常。老君山花岗岩稀土元素配分模式曲线与地壳重熔型花岗岩相吻合。花岗岩及其相关矿石中的黄铁矿具有相似的稀土配分模式,说明金属硫化物的形成源自于花岗岩岩浆热液。所有样品均具轻稀土富集、重稀土亏损的特征,ΣLREE/ΣHREE值变化范围为2.78~11.95。各类岩石稀土元素配分模式与相关矿石中的金属硫化物具有相似的稀土元素配分模式,说明各含矿岩系的成岩与成矿具有相似的地质作用过程。

6讨论

6.1加里东期海底火山喷流沉积-印支期变质成矿系列的稀土元素特征

茅草坪的简单夕卡岩及矿石样品,稀土总量较低,同时具有Eu正异常和Ce负异常,稀土配分模式与岛弧拉斑玄武岩相类似。Eu正异常代表成矿流体具有较高的温度和相对还原的性质,Ce负异常代表海水的参与(ElderfieldandGreaves.,1982;Shikazono,1999),还原、高温热水流体不具明显的Ce负异常,而海水不发育Eu正异常,单靠热水流体的简单传导冷却,不会使流体发育Ce负异常,而从海水正常沉淀出的物质也很少发育Eu的正异常,因此二者同时在矿石中出现,应指示在海底火山喷流沉积成矿时相对高温的热水流体和较低温的海水在海底发生了对流混合(Barrettetal.,1990;Hofmann,1997)。

6.2加里东期海底火山喷流沉积-印支期区域变

质-燕山期花岗岩热液叠加改造成矿系列的稀土元素特征都龙、新寨和南秧田地区夕卡岩及相关矿石稀土元素分析表明,稀土总量低的样品与茅草坪地区简单夕卡岩稀土元素配分模式类似,同时具有Eu正异常和Ce负异常,其原岩属于海底火山喷流沉积成因。其它稀土总量高的样品,Eu和Ce元素均表现为负异常,推测是是由花岗岩热液的叠加改造作用引起的。花岗岩热液叠加改造作用过程使岩石轻稀土含量具有明显增加,轻重稀土比值(ΣLREE/ΣHREE)得到提高,同时造成了稀土总量的增加和Eu的明显负异常,钨、锡、锌等成矿元素得到了进一步富集。本成矿系列变质岩及矿石的稀土配分模式:Eu正异常的样品稀土总量低,稀土配分模式曲线位于下部,Eu负异常的样品稀土总量高、稀土配分模式曲线位于上部,这种现象在其它地区火山沉积-叠加变质岩类中也较普遍(图3)。该现象在南秧田矿区被认为是层状矿体与脉状矿体稀土配分模式的区别(曾志刚和李朝阳,1998;王冠等,2012)。推测这种稀土配分组合模式可作为火山喷流沉积-花岗岩热液叠加改造复合成矿模式的判别标志。6.3燕山期花岗岩热液成矿系列的稀土元素特征老君山花岗岩及相关矿石中的黄铁矿,Eu表现为强烈的负异常,稀土总量高,轻重稀土比值(ΣLREE/ΣHREE)也较高,显示了花岗岩体分异程度较高,其稀土配分模式与地壳重熔花岗岩相吻合。

7结论

通过综合分析众多前人研究成果,结合不同矿床地质特征,认为老君山成矿区矿床的形成是主要受加里东期海底火山喷流沉积、印支期区域变质和燕山期花岗岩侵位三期地质作用的制约。结合不同类型矿床的稀土元素地球化学特征,在老君山成矿区厘定出3大成矿系列。1)加里东期海底火山喷流沉积-印支期变质成矿系列,位于研究区的最,距离岩体较远。该类矿床样品稀土总量较低,同时具有Eu正异常和Ce负异常,具有海相火山喷流沉积岩特征,岩石样品稀土元素配分模式与岛弧拉斑玄武岩类似。相关矿石样品稀土元素配分特征与围岩一致,反映了二者具有同源性。2)加里东期海底火山喷流沉积-印支期区域变质-燕山期花岗岩热液叠加改造成矿系列,分布于老君山花岗岩体空间,距离岩体较近。该类矿床Eu为正异常、Ce为负异常的样品,稀土总量低,具有海底火山喷流沉积岩(岛弧拉斑玄武岩)的特征;Eu和Ce元素均表现为负异常的样品,稀土总量高,反映了花岗岩热液叠加改造的特征。3)燕山期花岗岩热液成矿系列,分布于老君山花岗岩体及其接触带。该类矿床,稀土总量高,Eu为负异常,Ce以弱负异常为主,与地壳重熔型花岗岩稀土元素配分模式一致。可见,在受多期地质作用影响地区,通过不同成矿系列稀土元素组成的对比研究,可以分析各期地质作用对成矿的影响,从而验证成矿系列划分的合理性。

稀土元素范文第4篇

1.1样品制备

粮食类:磨碎,过20目筛。蔬菜、肉类等取可食部分水洗干净,晾干,剁碎后混匀。

1.2样品处理

取各类样品2.00g,置于瓷灰化皿中,加5.00ml6mol/L硫酸,浸泡过夜,小火蒸干,继续加热炭化至不冒烟,移入高温炉中,250℃保持1h后,以50℃/0.5h升温至(600±20)℃,灰化4~6h,冷却后取出,滴加2.00ml硝酸湿润灰分,蒸干后移入高温炉中,600℃灰化2h。取出冷却后加2.00ml6mol/L盐酸,2滴或氧化氢,水浴蒸干,再热溶解蒸干1次。用水少量多次洗入10.00ml刻度试管中并稀释至刻度。少量不溶物离心。按同一方法做试剂空白试验。

1.3测定

吸取0.00、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00ml稀土混合标准使用液(相当于0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00μg稀土总量)、2.00ml试样制备液和同量的试剂空白液分别置于预先加入2.00ml缓冲液的刻度试管中,各家1.00ml磺基水杨酸溶液,1.00ml抗坏血酸溶液,混匀,用水补充至8.00ml,混匀后放置10min,各加1.00ml二苯胍乙醇液,即刻摇匀,然后各加1.00ml偶氮胂Ⅲ-偶氮胂K混合络合剂,混匀,20min,用3cm杯,于分光光度计上以零管调节零点,分别在波长λ1=680nm;λ2=660nm、λ3=640nm处测定其对应的吸光度。按公式:A=A2-(A1+A3)/2计算各标准的A值,以A值为纵坐标,对应的标准含量为横坐标绘制标准曲线,样品与标准比较定量。

1.4实施标准

检测标准按照GB/T5009.94-2005《食品中稀土的测定方法》,评价标准GB2762-2005《食品中污染物限量》进行。

2结果

2.1标准工作液测试数据。吸取0.00、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00ml稀土混合标准使用液(相当于0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00μg稀土总量)按测定方法测定,每天做1次,连续10d,共制作10次标准曲线,r均为0.999。表1为标准工作液测试数据,表中各吸光值为10次标准系列测得的平均值。

2.2线性范围与检出限对各浓度标准工作液的测定值呈现较好的线性关系(r=0.9996),且对低浓度(0.482g/10ml,相当于样品0.24mg/kg)的测定也较理想。

2.3精密度试验与回收率试验实验室对同一样品称量6份,每1天进马弗炉消化1份共6d,得到6次重复测定数据,RSD<10%,总平均回收率为85.3%。

2.4样品检测结果。此次抽样为鱼、玉米、大米、面粉、禽蛋、茶叶、菇类、肉类、蔬菜共9种食品种类,其中除肉类未检出稀土元素外,其余8种均有不同程度检出,粮食类、鱼类、禽蛋类、茶叶的稀土含量较高,蔬菜类、菇类稀土含量较低(低1个数量级),所有样品无1例超标。各食品种类稀土含量范围、合格率见表2。

2.5各类食品含量分析对本市抽样的部分食品的研究表明,动物性食品中以鱼类稀土元素含量最高,禽蛋类次之,肉类最低。植物性食品中其稀土元素含量以玉米类最高,大米、茶叶、面粉次之,菇类、蔬菜类较低,与胡书玉研究相似。其平均含量为鱼类1.119mg/kg、玉米类1.054mg/kg、大米类1.046mg/kg、茶叶类1.026mg/kg、面粉类1.017mg/kg、禽蛋类0.767mg/kg、菇类0.165mg/kg、蔬菜类0.037mg/kg、肉类0.000mg/kg。

3讨论

测定数据表明,按照GB2762-2005《食品中污染物限量》对各类食品的限量指标要求,笔者所测样品的稀土总合格率为100%,虽无1例超标,表明自贡市市售食品稀土污染并不严重。但稀土含量大部分在1.0~1.382mg/kg之间,还是有必要提醒相关部门及企业的重视。稀土元素属重金属元素,人体摄入过多可能会对健康产生一定危害。经过分析,食品中稀土含量高的主要原因可能会与以下因素有关:一是土壤母质稀土含量高;二是施用的肥料、农药不纯,可能含有某些稀土元素;三是环境污染,灌溉用水污染,空气漂移污染等;四是长期施用化肥,土壤酸化,土壤中的稀土由不可利用态变成可利用态被农作物吸收。有关方面应从源头抓起,改善生态条件,控制城市和工矿区污染源,在土壤污染物含量较低的地方建立蔬菜和粮食基地,加强对蔬菜和粮食基地的管理;并在蔬菜和粮食生产、加工、贮运和销售全过程中,严格控制其不受污染,确保公众消费安全。

稀土元素范文第5篇

关键词:纳米二氧化钛稀土亚甲基蓝光降解光效率

Abstract:The addition of rare earth element demonstrated significant effect for the experiments. The reaction rate increased 48%,36% with 5% addition of La3+ and Ce3+ compare to absent of additives respectively. The coated TiO2 thin film illustrated with a high photo-activity and can degradation methylene blue totally under the sun light.

Keywordsnano- TiO2, rare earth; methylene blue; photo-mineralization; photo efficiency

中图分类号:P618.7文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

经济和科技高速的发展给社会和人类带来了组大的变化,同时发展过程中产生的环境问题变得日益严重。环境污染给生态系统带来破坏,也给人类社会造成伤害,使人类生存的环境质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。控制和消除环境问题,实现可持续发展是目前的重大课题[1]。

面对环境问题的现实状况,各种环境污染治理技术也应运而生[2]。如何充分利用我国丰富的钛和稀土资源,研发具有优良光催化活性的TiO2及其稀土掺杂改性催化剂,是催化科学和环境科学领域中值得研究的课题。

1.纳米TiO2的稀土元素掺杂机理

稀土元素具有f电子,易产生多电子组态,其氧化物也具有晶型多、吸附选择性强、电子型导电性和热稳定性好等特点[3]。稀土元素掺杂就是利用物理或化学方法,将稀土元素引入TiO2晶格结构从而在其中引入新电荷、形成缺陷或改变晶格类型,进而影响光生电子和空穴的运动状况、调整其分布状态或者改变TiO2的能带结构,最终导致TiO2的光催化活性发生改变。合理的稀土掺杂可以使TiO2光催化剂的吸光波长发生红移、光吸收能力提高、光生电荷复合减少、传递加快、表面缺陷增加、表面吸附加强、粒径减小、焙烧过程向金红石型的转变减缓,从而使光催化反应效果明显改善。

为促进TiO2光催化材料的实用化,必须提高其光催化性能,采用离子掺杂无疑是提高其光催化活性的重要手段。近年来,国内外学者已在这方面作了大量的实验工作[4-5],但是,对于稀土掺杂对TiO2薄膜光催化性能影响的研究文献还比较少,本文采用水热合成法[6]在普通玻璃上制备了TiO2光催化薄膜,并研究了Ce、La掺杂对TiO2光催化材料相结构和光催化性能的影响。

2.紫外光下膜反应的分析对比

在二氧化钛膜的反应中,只选择在紫外光条件下进行反应。

在做薄膜之前,用电子天平将玻璃片称重,制得薄膜后再称重,得到的重量差就是薄膜上样品的质量。再测量出薄膜的参加反应的部分,从而计算参加反应的样品的量。

表一

在表一中可以得到膜反应的数据,许多条件不同,不能将整个数据进行有效的对比作图。但可以得到掺杂了La3%的样品比掺杂了La5%反应速率还快,根据比反应速率,即单位面积上的化学反应速率,可以按照所得结果,对样品进行对比分析,得到大小关系。反应速率La3%样品薄膜>La5%样品薄膜>Ce5%样品薄膜>La1%样品薄膜>未掺杂稀土薄膜>Ce1%样品薄膜。

以TiO2玻璃薄膜为样品,以亚甲基蓝的光降解为依据,由其最大吸收峰处吸收谱线的变化情况测定了铈、镧掺杂对TiO2薄膜光催化性能的影响。光催化实验结果表明,无论是纯TiO2薄膜,还是掺杂的TiO2薄膜,在紫外光照射下,都可以使亚甲基蓝发生降解反应。而在无催化剂存在时,溶液的吸收光谱基本上没有变化。为准确测试,每次测定时,需不断搅拌紫外光照条件下的溶液。

掺杂适量的稀土元素铈、镧均可提高TiO2薄膜的光催化活性,铈、镧掺杂都有一最佳的掺杂量。少量的掺杂对TiO2薄膜光催化性能提高不显著,较多的掺杂反而降低了TiO2薄膜的光催化活性。

镧掺杂对TiO2薄膜光催化性能的提高,主要是由于掺杂原子引起TiO2薄膜表面结构的变化,由于La3+的离子半径为0.115nm,远大于Ti4+的0.068nm,所以镧离子很难替代钛离子进入二氧化钛晶格形成固溶体。在镧—二氧化钛混合物中,四价的钛离子可替代三价的稀土离子,从而引起电荷的不平衡,为弥补这种电荷的不平衡,TiO2薄膜表面将吸附较多的氢氧根离子,表面氢氧根离子可与光生空穴反应,生成活性羟基。一方面,使光生电子和空穴能够有效地分离,另一方面,生成了较多强氧化性的活性羟基参与光催化氧化反应,从而有效地提高了光催化性能[7]。

在的实验中,虽然铈掺杂是以三价离子态引入的,但由于三价的铈离子很容易被氧化,故经过500℃热处理后,在TiO2薄膜内部,铈主要是以四价态的形式存在,即形成CeO2-TiO2二元系统。由于四价态的铈离子不存在上述电荷的不平衡,因而不会引起TiO2薄膜表面结构的变化。其对TiO2薄膜光催化活性的提高则主要是由于成为了光生电子的捕获剂。由于Ce4+/Ce3+还原反应所具有的势能级为1.8V,在紫外光照射下,四价态的铈离子很容易捕获光生电子生成三价态的铈离子,起到光生电子捕获剂的作用,电子被铈离子捕获后,难与空穴再结合,从而有效地促进了光生电子与空穴的分离,提高了TiO2的光催化活性。此外,CeO2-TiO2二元薄膜还能有效的吸收紫外光,其对紫外光的强吸收能力很可能影响到TiO2的光催化反应,这些还有待于进一步的实验证实[8]。需进一步指出的是,铈、镧元素掺杂降低了TiO2的晶粒尺寸,晶粒尺寸的量子化效应增强,也可能是其催化活性提高的原因之一。由于稀土元素氧化物的带隙能较大,紫外光照射下不会引起光催化反应,当稀土元素掺杂量过多时,过量的稀土元素就会沉积在TiO2表面阻碍了光催化反应的进行,从而引起TiO2薄膜光催化活性的降低。

3.结论

1、适量的稀土元素掺杂有利于提高二氧化钛光催化活性。在一定范围内,催化活性随着稀土量得升高而增大。

稀土元素范文第6篇

关键词 电感耦合等离子体质谱 稀土元素 玛咖

玛咖是原产于秘鲁安第斯山区的草本植物,属于十字花科独行菜属。玛咖的栽培和食用历史悠久,主要食用部分为成熟膨大的块根,在南美地区,当地人主要用其作为食物,其蛋白含量、糖类、膳食纤维、维生素含量都很高,钙、磷、钾、铁明显高于根茎类、谷类作物[1,2];也作为传统药物使用,具有增强体力、抗疲劳、改善、提高生育力等多种功效[3~5]。近年来,玛咖的独特功效引起广泛关注,在云南也开始种植。冯颖[6]等人对云南栽培的玛咖营养成分进行分析,其结果表明:云南栽培玛咖含有蛋白质、氨基酸、矿物元素、维生素等多种营养成分,脂肪含量很低,可以作为食品资源开发利用。

稀土在工农业生产各方面的应用日益广泛,它们进入生物圈后对人类健康的影响颇受人们重视。广范使用于预报和诊断某些疾病、补充某些微量元素以达到增强体质或治疗某些疾病的目的等方面,成为生命科学、医学和环境科学的重要研究领域[7]。

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术发展迅速,已广泛应用于生物、医学、食品等样品的痕量测定[8],由于ICP-MS具有高灵敏度、快速、多元素同时分析的能力[9],本文将常规溶样技术与ICP-MS分析手段相结合,采用内标法分析云南玛咖片样品中16个稀土元素,并对检出限、精密度及准确度进行评价,对云南玛咖片进行稀土含量的质量安全现况进行调查研究,这不但可以为光谱分析应用于玛咖中稀土含量的检测提供数据,还可以考察质量安全现况,了解产品中稀土残留现况。

1 实验部分

1.1 仪器及操作参数

820型等离子体质谱仪(德国,布鲁克公司),功率:1.4 kW,泵速:5 rpm,稳定延迟:5s,等离子气流量:18.00L/min,辅助气流量:1.80L/min, 护套气流量:0.03 L/min,雾化气流量:1.01L/min,一次读数的重复扫描数:20,样品读数:3,雾化器温度:3.00℃,样品导入延迟:40s,扫描时间:391ms,单次读数时间:7.81s。

1.2 试剂

各元素标准贮备溶液:光谱纯试剂配制各单个稀土元素标准贮备液(质量浓度为1mg/mL),然后用贮备液配制成1μg/mL混合标准溶液,再稀释至所需质量浓度的工作液(1ng/mL,2ng/mL,5ng/mL,20ng/mL,50

ng/mL);内标的标准贮备液:1mg/mL标准贮备液,用贮备液配制成5ng/mL的内标工作液;硝酸、双氧水(优级纯),超纯水。

1.3 样品处理方法

将云南栽培的玛咖干燥后磨成粉[10],称取约0.5g样品置于聚四氟乙烯消化罐内,加入6mL硝酸和4mL双氧水,密盖。功率设定为1000W,分5个阶段阶梯升温微波消解[11,12]:温度60℃,5min;温度90℃,5min;温度120℃, 30min;温度150℃,5min;然后排风使蒸气冷凝。冷却后取出转移入50mL三角瓶中,在电热板上赶去多余的酸[13],转移入10mL容量瓶,用高纯水定容至刻度。样品和空白采用同样方式消解,每种样品和方法空白各3份。

1.4 测定方法

按照仪器标准操作步骤对仪器操作条件进行调试[14],选择仪器最佳操作条件后,按照ICP-MS的分析运行顺序,依次测定试剂空白、校准标准溶液、样品方法空白溶液、样品溶液平行和样品加标,最后进行计算和数据处理。

2 结果与讨论

2.1 微波消解条件选择

比较硝酸和过氧化氢这2种消解液的消化结果,结果表明:在同等的微波条件下,在2种消解液体积比为6∶4的时候,消化效果理想。

消解温度过低,则反应速度慢,消解时间长;若消解温度过高,反应剧烈会使消化罐的压力过大,易引起消化罐泄漏,影响消解效果。本试验在消解过程采用梯度升温的方式,使消化罐内样品在低温消解过程产生的氮、碳、氧气体的反应有缓冲时间,不致使消化罐内压力过大;然后再做进一步消解,得到满意的效果。

2.2 同位素和校正方程

ICP-MS属多道质谱仪,应用内标法作定量分析,可补偿基体组成、燃气及助燃气流量、表面张力以及吸入速度等因素变动所造成的误差,以提高测定的精密度。在进行同位素测定的选择时,以选择同位素最大丰度值为原则,尽量避免选用多原子干扰和同量异位素重叠的同位素。分析元素同位素为:45Sc、89Y、139La、140Ce、141Pr、146Nd、147Sm、153Eu、157Gd、159Tb、163Dy、164Ho、166Er、169Tm、172Yb、175Lu 16种元素。采用In作内标元素校正系统以改善分析信号的动态漂移。若出现质量数干扰,采用仪器软件由计算机按修正方程自动修正。Eu元素校正方程采用:[153Eu]=[151]-[Ba(135)O/Ba(135)]*[135]。式中[Ba(135)O/Ba(135)]为氧化物比,[151]、[135]分别为质量数151和135处质谱的信号强度CPS。

2.3 记忆干扰

记忆效应主要由于ICP炬管、取样锥、雾化室、泵管和进样管吸附过量分析物的挥发引起。采用增加冲洗时间或彻底清洗进样系统可以解决记忆干扰。

2.4 校准曲线、精密度和检出限

在上述工作条件下测试校准溶液。采用过原点的方式绘制曲线,得到各元素校准曲线的相关系数。样品溶液按本方法重复测定11次求出标准差σ,计算各个分析元素检出限和定量限(见表1)。

3 小结

本文用电感耦合等离子体质谱法测定植物性食品玛咖中16 种稀土元素。该方法质谱图简单,选择性和灵敏度好,定量准确。对于所选择的玛咖样品中的稀土元素测定的回收率为91.0%~111.0%,相对标准偏差(RSD%)为0.4%~3.7%,结果令人满意。本法具有操作简便、省时和准确性、精确性良好等特点,适用于植物性食品玛咖中稀土元素的测定。

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稀土元素范文第7篇

【关键词】 稀土元素金属材料作用机理

稀土元素在当前新能源技术的发展中有着重要的作用,尤其是在金属材料的运用中能有效降低硫含量,并且能彻底改变杂物形态。在稀土元素的整体作用分析中,通过技术的改进措施,充分发挥稀土元素在金属材料中的净化作用、吸收作用等,形成整体的机理及功能运用模式。因此,要整体分析稀土元素与金属材料的融合性,在整个技术运用的过程中,通过对稀土元素在金属材料中的机理的全面分析,尤其是突出在化学效应、作用发挥等多方面的整体机能,更好的推动稀土元素的作用。在实际的操作过程中突出稀土元素的化学原理,构建更为有效的稀土元素运用机制,形成高标准的机理效能,充分发挥在金属材料中的作用。

1 简述稀土材料的整体概念

1.1 概念分析

稀土是历史遗留下来的名称。稀土元素(Rare Earth Element)是从18世纪末叶开始陆续发现,当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的,很稀少,因而得名为稀土(Rare Earth,简称RE或R)。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。稀土元素的共性是:①它们的原子结构相似;②离子半径相近(REE3+离子半径1.06×10^-10m~0.84×10^-10m,Y3+为0.89×10^-10m);③它们在自然界密切共生。

1.2 特性分析

稀土元素是周期表中IIIB族钇、钪和镧系元素之总称。其中钷是人造放射性元素。他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价+3,其水合离子大多有颜色,易形成稳定的配化合物。溶剂萃取和离子交换是目前分离稀土的较好方法。镧、铈、镨、钕等轻稀土金属,由于熔点较低,在电解过程可呈熔融状态在阴极上析出,故一般均采用电解法制取。可用氯化物和氟化物两种盐系,前者以稀土氯化物为原料加入电解槽,后者则以氧化物的形式加入。

2 分析稀土元素在金属材料中的作用

2.1 微合金化作用

在稀土元素的整体作用下,微合金化的作用是一项主要的功能运用,作为稀土原子的整体效能是一个不容忽视的问题,在晶界上的偏聚形成于其他元素相融合的方式,这样就会产生晶界的结构以及化学成分等多方面的改变,形成不同元素的扩散效果,最终导致钢组织发生性能的变化。在这些稀土元素与钢结构的整体融合中,形成不同的钢结构模式,在冶炼方法上也会有不同稀土加入的方法,形成很大的差异,这些稀土强化的作用,阻碍整个晶间裂缝的形成,并出现相应扩展现象,可以有效的改善塑性以及高温塑性,通过稀土能有效抑制动态结晶,对于其中的微量元素具有很大的促进效果,并在溶解的稀土作用下,从而有效改变渗碳体组成以及结构的物理球化、细化等效果。

2.2 与其它有害元素的作用

在整体的分析上,稀土元素在金属材料中可以与其他元素进行有效的综合作用,尤其是在与钢结构中的磷、砷、锡、锑、铋等一些低熔点、有害的元素形成相互融合的效果,这些稀土元素可以与这些元素在杂志的参合下形成较高熔点的化合物,并且还能抑制这些有害物质在晶界的偏离效果。比如,在钢存在有热脆性的情况下,主要是由于钢中具有低熔点的金属元素,因此,在加入稀土元素的钢液中,可以生成高熔点的金属化合物,这些稀土元素就会不溶于钢中,并产生在炉渣之中,从而起到净化的作用。有效减少在钢结构中的杂质,有效避免热脆性现象的发生。其中,对于稀土元素的脱硫、脱氧效果,可以从大量的研究数据中得到证实:钢中氧、硫含量在一定范围内,钢液中加入稀土时,极易生成稀土的氧硫化物。尤其是钢结构中在一定范围内加入稀土,就会容易生成稀土的氧化物质,譬如钢中的氧、硫等含量在一定范围内上升的情况下,尤其是在钢中含氧量逐渐下降到201ppm以下时,就会形成RE203S型夹杂物,而后形成RE3S4或RES型的硫化物。这些物质就可以有效的包裹在氧硫化物的表层,在经过组成复合夹杂物或稀土硅酸盐化合物的情况下,就会产生熔点高、性能稳定、球状物质较多的钢化液体,稀土元素在钢中的作用通过硫化物的形态进行全面控制,从而达到最佳的效果。其次,还可以发挥出稀土元素在金属材料中的捕氢作用,这种整体效能是通过稀土元素在吸收大量氢元素的基础上,形成一些储氢材料,将稀土元素融入这些钢结构之中,从而有效的移植钢中氢引起的脆性以及相应的白点,从当前的相关研究表明来看,稀土元素可以有效降低氢的扩散效果,能有效抑制钢的氢脆作用。同时,稀土元素在金属材料中还可以有效起到控制整个效果的运用,在钢结构的设计中,降低脆性,形成弥散硬化的作用。这种效果主要是通过向钢中喷吹稀土氧化物构成的粉剂,在此基础上提高钢的强度与韧性,有效降低脆性在温度中的转变,从而更好的提升金属材料的持久性。并可以提高结晶界对位错运动的相应阻力,提高刚性的疲劳性能,可以有效提升氧化铝夹杂转为球状机能的技术水平,全面发挥铝酸稀土的整体效果,从而构建良好的运行模式。

2.3 稀土在对钢材性能的影响

从目前稀土元素发展来看,目前主要开采的稀土品种在钢中的运用相对较多,尤其是出现了稀土泥重轨、高韧性压力容器用钢等,还有稀土船板钢、稀土车轴钢等一些不同的技术要素。在当前的技术运用下,稀土元素可以有效提高这些钢结构的耐钢性能,增强不锈钢的抗腐蚀效果,并且可以增强钢结构的抗氧化性能,提升整体的高温强度。在具体的运用中,可以结合弹簧钢、齿轮钢等一些抗疲劳性能的稀土元素,形成难以变形的高合金钢的热塑性能,增强金属材质的耐磨性。在无缝管金属材质中融入一定的稀土元素,可以增强无缝管的横向冲击韧性,实现这种韧性的整体功能,并促进其他性能的整体提升,从整体作用来看,这些性能的出现,有利于提高整个管材的使用效果,增强抗腐蚀性的整体功能。

3 探讨稀土元素在金属材料中的机理

3.1 性能改变的机理模式

稀土元素范文第8篇

[关键词]稀土元素 同位素 地球化学特征

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-124-1

卡林型金矿是20世纪60年代初,首次于美国内华达州卡林地区(Radtke A S,1985)发现的,主要分布在美国和中国(Angel Alvarez A et al,1988)[1]。该类型金矿目前已成为当今全球储量最大的金矿类型之一(Hotstre and Cline,2000;Emsbo et a1.,2003;Kesler et a1.,2005)。

1区域矿床地质特征简述

簸箕田金矿在大地构造上,位于扬子陆块区(Ⅵ)上扬子古陆块(Ⅵ-2)南盘江-右江前陆盆地(T) (Ⅵ-2-8),属扬子准地台。灰家堡背斜为矿区内主干控矿构造,轴部出露地层为T1y,背斜轴走向近S型,背斜轴轴面向南倾斜,倾角75~80°,北翼地层产状较陡岩层倾角15~20°,南翼地层产状平缓岩层倾角5~10°;两翼发育与主背斜轴平行的次级褶皱,长300~500m。

1.1簸箕田矿段内出露及钻探揭露地层为中二叠统、上二叠统、下三叠统地层

(1)中二叠统茅口组(P2m):灰色中厚层到块状生物灰岩,局部夹浅灰色中层白云质灰岩,属于钻孔揭露的最老地层,其厚度超过500m,目前仍然没有钻孔揭穿。

(2)上二叠统龙潭组(P3l):分为三段,总厚200~500m。

第一段(P3l1)为灰色、灰白色中层条带状细砂岩夹1~3层含生物屑砂屑灰岩、灰黑色厚层粘土岩、粉砂质粘土岩。厚度变化受古岩溶面起伏和沉积相渐变控制,整体上北厚南薄,东厚西薄,东西沉积厚度差异较大。总厚60.4~228.66m。第二段(P3l2)区域内厚度较稳定,为深灰、灰黑色薄至中层粉砂质 粘土岩、粘土质粉砂岩夹灰色中层粉砂岩、灰黑色薄层炭质粘土岩及2~3层煤线以及5~6层0.5~2.5m厚深灰色中层生物屑灰岩,生物碎屑灰岩是龙潭组第二段中的主要含矿层位。总厚76~139.03m。第三段(P3l3)在区域内厚度较稳定,夹6层厚1.5~9.0m灰岩。为灰黑色薄层粘土质粉砂岩;灰、深灰色中层粉砂质,炭质粘土岩。总厚80.02~96.05m。

(3)上二叠统长兴组(P3c):为灰色、灰黑色中层含生物碎屑钙质粘土岩夹深灰色中厚层生物碎屑灰岩;深灰色厚层生物碎屑灰岩,局部含燧石条带或团块。总厚38.45~75.03m。

(4)上二叠统大隆组(P3d):为灰、深灰色中厚层含钙质粘土岩夹深灰色透镜状生物碎屑灰岩。总厚7.48~14.89m。

(5)下三叠统夜郎组(T1y):分三段,岩性主要为灰岩、泥灰岩、粘土岩、粉砂岩。总厚511.70~536.50m。

1.2构造

区内构造较发育,主要发育有东西向背斜、东西向、南北向断裂构造(图1)。

2岩、矿石稀土元素地球化学及其结论

稀土元素(REE)地球化学性质相似,在地质作用过程中往往作为一个整体迁移,因而广泛用于矿床成矿流体来源与演化的示踪研究(Lottermoser et al 1992;Subías et al,1995;Monecke et al ,2000;黄智龙等,2001;王中刚等,1989;彭建堂等,2004)。

簸箕田金矿各类岩石稀土元素含量和特征参数,利用Hakins(1968)北美页岩标准进行标准化,得到不同岩石稀土元素配分模式)。四种主要的岩、矿石的稀土配分模式进行分析见图2。

(1)生物碎屑灰岩:稀土总量高,∑LREE/∑HREE为8.02~11.14,平均8.98;(La/Yb)N为1.54~1.82,平均 1.71;∑REE为70.26~266.82,平均180.54;δCe为0.77~1.00,平均 0.92,具有弱的负Ce异常;δEu为1.27~1.51,平均1.42,具有显著的正Eu异常。中稀土相对富集。

同未矿化的生物碎屑相比,矿化造成稀土总量显著增加,主要是MREE及造成显著 Eu 正异

常,Ce 负异常显著程度有所为降。

(2)泥灰岩:稀土总量较高,∑REE为55.55~241.34,平均165.26;(La/Yb)N为1.23~1.71,平均1.49;∑LREE/∑HREE为6.69~9.46,平均7.95;δCe为0.82~1.05,平均0.94,具有弱的负Ce异常;δEu为1.16~1.49,平均1.34,具有显著的正Eu异常。中稀土相对富集。

(3)细碎屑岩:主要是各矿体的围岩,岩性以粉砂质粘土岩、炭质粘土岩岩为主。稀土含量高,∑LREE/∑HREE为8.46~12.97,平均9.52;∑REE为158.45~292.41,平均232.18;(La/Yb)N为1.36~2.14,平均1.66;δCe为0.93~1.11,平均1.00,异常不明显;δEu为1.09~1.56,平均1.40,具有明显的正Eu异常。

根据矿化蚀变,造成生物碎屑灰岩以及硅化角砾岩稀土组成的显著变化,表明成矿热液是一种中稀土相对富集,具有正Eu异常的流体。

参考文献

稀土元素范文第9篇

关键词:稀土元素;微波消解;土壤;检测

中图分类号 S15 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)03-04-122-03

稀土元素的农业利用经过几十年的推广发展,其应用越来越广泛,涉及粮食作物、蔬菜水果等方面的生产,使得进入土壤的稀土总量显著增加,从而影响了生态环境[1]。研究发现,土壤中可溶态稀土元素一般只占全量的10%以下[2],稀土微肥使用后在土壤中呈富集趋势。土壤既是农业生产的基础,又是生态环境的重要组成部分,稀土在土壤中的迁移、转化,通过食物链传递,最终进入人体,影响人类健康[3]。目前的研究证实:(1)植物试验表明,过量稀土可抑制作物生长,如含La70mg/L的培养液会对作物产生毒害作用,喷施稀土超过80g/667m2时,会灼伤大白菜的叶片[3,7];(2)动物亚慢性毒性研究表明,口食的稀土毒性较低,但是稀土的核素可诱发骨髓细胞突变,稀土粉尘可引起上呼吸道及皮肤疾病,同时稀土可诱发原生动物四膜虫产生微核,并影响其生殖过程;(3)流行病学调查表明,长期摄入低剂量稀土可导致儿童智商下降,成人中枢神经生物电传导速度的下降及某些生化指标(如胆固醇)等显著增高。随着自然和人为因素造成的环境中稀土元素的增加,进而产生对生态环境和人类健康的影响,已引起全社会的关注[4-8]。

然而,要减少农用稀土肥料对水体和土壤的污染,不能简单的依靠不用或少用稀土肥料。长期大量的农业生产实践表明,农作物的生长往往被土壤中短缺的一种主要元素所制约,如不能及时地得到补充,势必会造成减产。通常情况下,良好的土壤耕作层的微量元素全含量可能会远远地超过农作物生长需要的数值,但是微量元素缺乏症却愈来愈严重,这是因为土壤中大部分微量元素不能被农作物所吸收和利用,仅有少量溶解在土壤溶液中的那部分才能被作物所吸收。所以补充有效微量元素是必要的。大量的研究资料[9-12]显示,稀土元素是植物生长发育的有效元素,植物能否吸收足量的稀土元素直接关系到作物的产量和品质。因此,寻找一种有效又实用的测定土壤稀土元素的方法,可以了解土壤微量元素的含量,从而给作物补充有效微量元素提供有效的参考。

1 材料与方法

1.1 实验仪器与试剂

1.1.1 仪器 美国Leeman的Prodigy XP型全谱直读电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES):自激式高频发生器,高分辨中阶梯光栅,垂直和水平观测系统,CCD固体检测器;Synergy UV纯水器;Anton Paar公司的Multiwave3000微波消解仪;MettlerToledo的AL204电子天平;国华GB-3型电热板;自动移液器、聚四氟乙烯坩埚、容量瓶(10mL)、吸量管、移液管(2mL、5mL、25mL);

1.1.2 试剂 土壤成分标准物质(GBW-07404);混合标准溶液(GSB04-1789-2004)1μg/g的稀土元素混合标准溶液:用移液管移取5mL10μg/g的混合标液于50mL的容量瓶中,用蒸馏水定容;5μg/g的稀土元素混合标准溶液:用移液管移取25mL10μg/g的混合标液于50mL的容量瓶中,用蒸馏水定容。

1.2 实验方法

1.2.1 微波消解预处理 准确称取0.5g的土壤样品(精确到0.0001g)于XF100反应罐(TFM)中,分别用自动移液器移取5mL硝酸、2mL盐酸、3mL氢氟酸于罐内,将粘在管壁上的样品全部淋洗到底部,并轻轻混匀。将密封盖完全压入到密封器上,立即轻软地将密封盖盖入消解罐内,并旋紧螺盖。将TFM内管放入到压力套管内,将陶瓷套管放入到保护套杯中,将保护盖放到保护杯上。将盖好的消解罐放到转子的指定位置,泄气螺杆朝外。消解罐的数量应为4或8,并且应该均匀对称放置。对称交替旋紧8个螺母。盖上保护套,将转子放到炉腔内的转盘上,轻轻平移至固定位置。关上Multiwave 3000的安全门,进行消解过程,打开电源,进入主程序界面,选择“Library F1”,选择或设定消解程序,选择“Start F1”系统进行自检过程,自检通过按键盘上的绿色Start键,进行微波消解。直至消解完全,放气冷却15min后取出消解液,将之转于聚四氟乙烯坩埚中,在电热板上进行赶酸,少量多次地加水,直至溶液为无色透明即可。

1.2.2 沉淀分离 在上述消解液中加入4~5g的氢氧化钠,冷却后放入盛有10mL(1∶1)三乙醇胺的烧杯中,加入沸水100mL提取。洗净坩埚后,加10mg镁(Ⅱ),并将溶液煮沸,冷却后,用中速滤纸过滤,用2%的氢氧化钠溶液洗涤沉淀,弃去滤液。然后用1∶1盐酸溶解沉淀,并洗净滤纸,用原烧杯承接滤液。在烧杯中加3g氯化铵、去离子水100mL、氨水20mL煮沸进行沉淀。冷却后用中速滤纸过滤,用2%氨-氯化铵溶液洗涤沉淀,弃去滤液,然后用热的2N盐酸将沉淀溶解于10mL容量瓶中,用2N盐酸定容。

1.2.3 ICP-AES测定 (1)打开仪器主机、计算机,点击工作站使主机与计算机连接。(2)等待光室温度达到平衡后,打开高纯氩气吹扫检测器约5min。(3)选择待测元素及谱线,设定相关参数。(4)将检测器温度降至-15℃。(5)点燃等离子体,先吸喷蒸馏水,再依次检测标准溶液和待测溶液。

2 结果与讨论

2.1 微波消解的条件 通过条件实验,试验不同的功率、爬坡时间及功率保持时间,以达到最好的消解结果,确定最佳优化条件。通过3组不同的条件实验,结果如表1;得到优化条件,结果见表2。

2.2 ICP-AES的测定条件 对ICP-AES各参数进行优化,结果见表3。

2.3 谱线的选择 用待测样品进行扫描,对各元素谱线干扰情况分析后选择检测谱线。样品中La在379.478nm的谱线,右边有一小干扰峰,左边扣背景;样品中Ce在413.765nm的谱线,两边扣背景;样品中Nd在378.425nm的谱线,左边有一小干扰峰,右边扣背景;样品中Sm在359.260nm的谱线,两边无干扰峰;样品中Dy在353.170nm的谱线,附近没有光谱干扰;样品中Er在390.631nm的谱线,附近没有光谱干扰;样品中Yb在328.937nm的谱线,右边有一小干扰峰,左边扣背景;样品中Y在377.433nm的谱线,附近没有光谱干扰。

2.4 ICP-AES测定国家标准土壤(GBW-07404)中稀土元素的分析结果 按照实验方法对国家标准土壤(GBW-07404)中稀土元素La、Ce、Nd、Sm、Dy、Er、Yb、Y进行检测,结果见表4。由表4可知,测定值均在标准值允许范围内。

2.5 样品回收率 对国家标准土壤样品进行标准加入法测得其回收率见表5。

2.6 赣南脐橙园土壤稀土元素分析结果 基于不同脐橙种植区域、典型土壤类型的差异,取赣南脐橙园土壤10份,采用该方法检测,结果见表6。

3 结论

本文通过比较前处理中微波消解的条件,确定了微波消解的最优化条件,然后对消解后的试样采用了2次沉淀法进行分离、富集。采用ICP-AES测定国家标准样品中的La、Ce、Nd、Sm、Dy、Er、Yb、Y等稀土元素,同时对实验仪器的工作条件进行优化,采用标准物质验证了方法的可靠性。实验结果与土壤标准物质(GBW-07404)的分析结果相符,并采用该方法测定了赣南脐橙果园土壤中的稀土元素含量,这将为评价土壤肥力提供依据。

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稀土元素范文第10篇

关键词:伽师;砂岩型铜矿;微量元素;稀土元素

引言

砂岩型铜矿泛指产于砂岩、粉砂岩、页岩和砾岩为主的杂色碎屑沉积岩或其浅变质中的层状铜矿床,仅次于斑岩型铜矿的第二大铜矿类型。在我国仅占探明储量的7.63%[1],虽然探明储量不多,但铜品位较高,以富矿为主。新疆伽师铜矿是近年来发现的一个重要砂岩型铜矿,矿床位于塔里木盆地西北缘柯坪古生代前陆盆地西南。新疆伽师在古近系位于低纬度区[2],气候属于干旱到半干旱地区,伽师铜矿产于含植物化石很少的红色砂岩中,伽师铜矿具有形成超大型铜矿的先天条件,具有非常大的研究意义。

1 区域地质概况

伽师砂岩型铜矿区位于西南天山南坡、塔里木盆地西北缘,典型的砂岩型铜矿。矿区的区域构造位于以古生界为基底的中-新生界坳陷和断陷盆地中。北部以哈拉峻-阿合奇断裂为界,与南天山晚古生代陆缘盆地相邻,南到巴楚附近与塔里木盆地相接[1],是塔里木北缘的一个陆内海盆,属于塔里木盆地中的柯坪成矿带。

从震旦到第四纪,塔里木盆地经历了从海相,海陆过渡相到陆相的完整海侵-海退沉积旋回。区域地层包括寒武系到新近系一些列不连续沉积地层,缺失三叠系和侏罗纪地层。区域逆掩断层、推覆体广泛发育,褶皱强烈,早石炭世-晚石炭世初,塔里木边缘形成一系列北倾推覆体,中新生带受地台南缘构造影响,继续形成褶皱和逆掩断层[3]。古近系塔里木板块下降沉积一些列蒸发潮坪相、泻湖相沉积物。晚期受构造运动形成柯坪塔格背斜等一系列褶皱和断裂,柯坪塔格背斜为一不对称背斜,北倾南缓,东西向展布。矿区位于柯坪塔格背斜你南翼的古近系地层中。

区域内岩浆岩主要为辉绿岩和橄榄辉长岩,侵入形式以岩墙和岩床为主,其中岩床规模较大。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿层位于柯坪塔格背斜南翼古近系灰白色钙质细砂岩中。含矿层走向NWW,倾向西南,倾角75°左右。与上下岩层产状一致,整合产出。矿区分为三个矿段,其西部为大山口矿段,中部为拜什塔木矿段,东部为西克尔矿段。

2.2 含矿岩石

含矿岩石为灰绿色细粒含岩屑钙质细砂岩,镜下岩屑以石英为主(70%),次棱角-次磨圆,分选性一般。长石多为斜长石(10%),次要矿物有云母(3%),填隙物占17%,主要是钙质胶结物、粘土矿物和少量铁质化学胶结物。颗粒支撑,接触胶结。

2.3 矿石

伽师铜矿石主要金属矿物有辉铜矿,次为铜蓝,少量黄铁矿和磁铁矿,氧化次生金属矿物有:孔雀石、褐铁矿。非金属矿物主要为石英、长石、方解石、石膏、泥质及少量云母。

矿石中最常见的结构为粒状结构,其次有自形结构、填隙结构和交代残余结构。孔雀石、辉铜矿呈他行粒状结构,粒径0.01-1mm;辉铜矿的主要产出方式是充填在砂岩的胶结物中。在矿石中辉铜矿与粘土矿物、方解石等一起构成砂岩中的碎屑胶结物,可能由于辉铜矿后期取代方解石而沉淀;方解石交代石英颗粒边部,铜蓝及孔雀石沿边缘交代辉铜矿呈残留状。

矿石中最常见的构造是稀疏浸染状构造、致密块状构造、团块状构造、条带状和星散状构造等,这与古近系砂岩孔隙度高有关系。

3 微量元素地球化学

3.1 微量元素特征

围岩中含量大于10×10-6的微量元素有Ti、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba和Pb,大于1×10-6的微量元素有Hf、Th和U。样品中各微量元素的变化基本一致,反应古近系沉积岩具有高度的同源性。

(1)Sr/Ba值变化范围从0.33~1.51,且主要大于1,说明古近系沉积环境以海相为主[4],与古近纪发生海侵相吻合。由于Sr比Ba迁移能力强,且Sr经常进入到富Ca的矿物中[5],所以钙质胶结的砂岩或粉砂岩中具有较高的Sr/Ba值。

(2)高场强元素Nb、Zr、Hf、Th、U和Pb富集程度比较低,Zr/Hf为43.64~57.42,平均48,高于上地壳相应值32.76[6],因为Zr的活动性强,在钙质交代的沉积岩中高于地壳值。

3.2 稀土元素特征

沉积岩样品中ΣREE(77.02×10-6~151.06×10-6)变化范围较大,LREE/HREE和(La/Yb)N分别为3.03~7.12和7.71~19.78;表明REE组成中轻稀土相对于重稀土更加富集。

铜矿物的δEu值是成岩成矿物质来源的重要标志之一,其数值大小不仅取决于岩浆的分异程度,而且与成岩成矿的氧化-还原条件,pH值有密切关系。伽师铜矿出现了弱负Eu异常,δEu为0.57-0.61,均值为0.58。其变化范围较窄,与Sm、Gd的富集趋势呈现相反的变化趋势,表明弱Eu异常主要来源Eu2+,代表了成矿流体的还原环境特征,与Ce在还原环境下以Ce3+的形式存在流体中相吻合[7]。

古近系沉积岩样品中Ce弱正异常,δCe为0.9~1.12,平均值1.07。表明伽师铜矿与赋矿围岩的δCe的值具有很好的一致性。

4 结束语

通过微量元素和稀土元素分析可以分析铜矿沉积时环境,可以分析出铜的沉淀过程,通过数据可知:成矿环境为海相还原环境,通过铜矿石特征分析,其新疆伽师铜矿床应为古近系海相沉积层控矿床。

参考文献

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