长江沉积物稀土元素的粒度效应研究

《长江沉积物稀土元素的粒度效应研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、地质学刊第36卷第4期doi：10．3969／j．issn．1674-3636．2012．04．349长江沉积物稀土元素的粒度效应研究宫传东1，戴慧敏2，杨作升3，孙中任2(1．沈阳有色冶金设计研究院，辽宁沈阳110179；2．沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳110032；3．中国海洋大学海洋地球科学学院，山东青岛266003)摘要：依据Stokes定律，将小于63“m的长江沉积物分成小于2、2～4、4—8、8～16、16～32、32～63Ixm6个粒级，采用ICP—MS法分别测试了分粒级沉积物的REE含量，结果显示：长江沉积物REE的丰度遵

2、循元素的“粒度控制律”，即随粒度变细，∑REE含量依次增高；北美页岩标准化分布曲线均呈右倾的近“w”型，轻、重稀土分馏明显，相对富集LREE，明显的ce负异常和弱Eu亏损。对长江沉积物不同粒级样品进行X射线衍射分析和体视镜下观测，结果表明：长江沉积物随粒度增大石英和长石含量逐步增加，碳酸盐和重矿物在各个粒级中含量甚微并且随粒级变化不大；长江沉积物REE随粒度变细逐渐增加的特征主要受控于沉积物随粒度变化而变化的矿物成分，黏土粒级及细粉砂中较高的∑REE主要是黏土矿物吸附作用的结果，粗粉砂中较低的∑REE主要为长石和石英的稀释作用结果，而碳酸

3、盐和重矿物因其较低的含量对稀土元素含量影响较小。关键词：长江沉积物；稀土元素；吸附；稀释作用中图分类号：P931．1；TGl46．45文献标识码：A文章编号：1674—3636(2012)04—0349—060引言东海陆架泥质沉积区是东海陆架的现代沉积中心，是物质的“汇”(Yangetal，1994；Saitoetal，1994)。长江作为我国的第一大河，其流域现代沉积物蕴含了丰富的地质、气候、生态环境等信息，对我国边缘海的沉积作用影响巨大。长江水系沉积物元素组成特征的研究对于深入探讨长江沉积物的从源到汇过程，以及揭示边缘海沉积物的来源具

4、有重要意义。近20年来，众多学者对长江表层沉积物及岩芯沉积物的元素地球化学都进行了一定的研究(杨守业等，2000，2004，2007；孟翊等，2003；李俊等，2005；韦桃源等，2006)，认为长江沉积物元素组成变化较大，组成特征主要决定于流域的源岩、风化作用和元素的表生地球化学行为。然而，前人工作主要集中在全岩样或者小于63I．zm部分，对长江沉积物元素地球化学的粒度效应研究还很少，研究长江沉积物稀土元素(REE)随粒度变化的组成特征，可以揭示REE受源岩、风化作用等多方面因素控制下在不同粒级中的分布、富集规律，进而为有效识别长江等其

5、他河流沉积物提供依据。Cullers等(1987)、Rollinson(1993)认为粒度是控制沉积物元素组成的一个重要因素。因此，笔者将长江沉积物小于63Ixm部分分为6个粒级，分析了各个粒级的REE组成，探讨了其控制因素。1样品与分析1．1样品来源研究样品为2003年采自长江口附近的表层沉积物，采样位置见图1。1．2预处理及分析方法1．2．1预处理将样品加蒸馏水稀释后，先用过氧化氢(15％)去除有机质，再加入浓度为0．5mol／drn3、体积约10mL的分散剂([NaPO，]。)浸泡12h，以便使样品充分分散；依据Stokes沉降原理

6、，分别提取小于2，2～4，4～8，8～16，16～32，32～63¨m6个粒级的沉积物足够量，为了保证各粒级的纯度，对提取的各粒级沉积物反复采用Stokes沉降法提取直至符合粒度要求，采用激光粒度分析法对分级结果进行验证和评价。表1为提取的16～32Ixm粒级的激光粒度分析法测试结果。收稿日期：2012—03—02；修回日期：2012—04—06；编辑：詹庚申作者简介：宫传东(1977一)，男，工程师，硕士，矿业工程专业，E-mail：gehdhm@163．tom350地质学刊2012年12月[口采样站点图1取样位置图表1长江沉积物16～

7、32um粒级的体积分数1．2．2稀土元素含量分析为使样品溶解更彻底，样品预处理采用微波消解法，即准确称取各粒级样品(0．1000±0．0001)g于聚四氟乙烯密闭溶样罐中，取1mL硝酸(1：1)与3mL氢氟酸混均后滴加于溶样罐中，并加盖密闭进行微波消解，冷却后转移到自动控温电热板上160cC继续消解48h；待消解完全后，冷却至室温，开启密闭盖，蒸至近干；加1mL高氯酸，蒸至白烟冒尽；冷却后加2mL硝酸，Qbi凹匕烈于自动控温电热板上加热使盐类溶解，蒸至近干；加1．5mL硝酸，加盖密闭并于自动控温电热板上160℃加热溶解12h，冷却至室温后

8、摇匀，于自动控温电热板上80℃保温10h，冷却后用硝酸溶液稀释样品。REE含量测试采用ICP—MS法(该测试由核工业北京地质研究院地质测试中心完成)，为监控测试精度与准确度，进行了重复样与标样