冀东南地区稀土元素演化特征及基准值研究.pdf

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1、第38卷第2期物探与化探VoI_38．No．22014年4月GEOPHYSICAL&GEOCHEMICALEXPL0RAT10NApr．，2014DOI：10．11720／j．issn．1000—8918．2014．2．26冀东南地区稀土元素演化特征及基准值研究徐国志，邓金火，徐锦鹏，田恒川(石家庄经济学院，河北石家庄050031)摘要：从冀东南地区系统采集了地表水(n=37)、地下水(=31)、水系沉积物(n=81)、土壤(n=242)和岩石(n=472)的稀土样品，利用统计学和岩性出露加权方法分别对14个稳定的稀土元

2、素(REE)含量及各类稀土基准值和分布模式方面进行了研究。对岩石一土壤一水系沉积物一地下水和地表水系统中稀土元素迁移和分布模式的研究表明，随土壤的发育，REE出现富集，并出现分异，HREE比LREE更易在土壤中富集；Eu在岩石和土壤中由负异常到地下水和地表水的正异常演化特征。地表水和地下水中REE的含量和分布模式相近。关键词：稀土元素；岩石；土壤；河流；水系沉积物；地球化学特征中图分类号：P632文献标识码：A文章编号：1000—8918(2014)02—0354—05稀土元素(RareEaahElements，REE)

3、有较为相生界三叠系，新生界。太古宙赞皇群，岩性主要为一近的地球化学特性，其中各个元素间又有微细地球套中高级变质岩、中上元古界为一套海相陆源碎屑化学差别，在特定的地质作用下也会导致分异作用岩，出露于西北山区。寒武系奥陶系主要页岩、石灰发生，用这一特征可作为追踪信息，用来探讨岩石及岩、白云岩出露于山麓及丘陵区，上古生界和中生界矿产的成因和形成环境。因而在岩浆活动、火山活动内很少出露，多为丘陵区和平原区第四系所覆盖。等机理以及岩石风化过程研究中具有重要的地球化侵入岩大多呈岩盖、岩床和小岩株产出。岩体规模学指示意义。目前，表生作

4、用下稀土元素在岩石一不大．空间上由西向东组成3个岩浆岩带依次划分土壤一水体系统中迁移、富集和分异的研究较为缺为角闪闪长岩系、闪长岩系、正长岩【1-2]。乏．而且因为分析精度的原因，稀土元素的区域基准2样品采集与统计值研究较少。笔者以邯邢地区为例，探讨了稀土元素在冀东南地区岩石风化、土壤发育、地表水和地下采集稀土地球化学调查样品，其中包括岩石样水运移过程中的地球化学行为和分异规律，并对这品(n：472)、水系沉积物(n=81)、土壤(n=117)、个地区稀土元素基准值确定进行了探讨。地表水(=37)与地下水样品(=31)，

5、为了保证所采集的样品有其对应性，每个样品都采集在岩石相1研究区自然地理概况及地质背景对应上方位置和与其有关的河流。岩石样品以当地研究区约400km。位于太行山东坡，河北省的各种岩石类型的出露面积为权重进行单样和组合样中南部，平均海拔不到400m，相对高差200～500分析。为了保证取样的均匀性，在邯邢地区400kmm，属低山一丘陵山区。区内以农业和采矿业为主。范围内按1个／km基准格控制(图1)。重合样品研究区分布水系属于海河流域滏阳河水系。滏阳河重量大于1kg。全岩粉碎200目以下送样分析。的支流沙河与北沼河自西向东流

6、经全区，两河之间表层土壤样品采集是在太行山山前丘陵的400的丘陵区域正为邯邢铁矿的重点研究范围。北部的km进行1~'／4km样品的基准格控制采样，阴干沙河水系上游支沟源头繁多，均发源于西部太行山后粉碎。密封后送实验室：水系沉积物样品采集是对区，流域形状呈弯曲型；土壤类型主要有棕壤、褐土、区内发育的水系进行了系统采样，一般在干涸河床潮土、风沙土、粗骨土等。采集底部。地表水采集尽量轻扰动水体，然后尽量本区地层由老到新有太古界，中上元古界，下古把取样瓶沉入30cm深处取样，地下水在井口取样，生界寒武系和奥陶系，上古生界石炭系和

7、二叠系，中然后把取样瓶沉人水下30cm采集。收稿日期：2013—1卜15基金项目：中国地质调查局科研基金项目(科[2010]矿评03—03—35)。·356·物探与化探38卷元素相对比重稀土元素富集。LREE中La、Ce的含种稳定的稀土元素在岩石中的富集情况如下：Ce>量普遍较高，HREE平均含量远远低于LREE，La>Nd>Pr>Sm>Gd>Dy>Yb>Er>Eu>Ho>Tb>Lu>Tm，HREE中稀土元素含量普遍低于2×10I”，利用方差而经过球粒陨石标准化以后REE分布模式似乎能比均值的离散系数能够很好反映稀土在岩

8、石中分散够很好地反应稀土元素在岩石中的分异情况。程度，∑LREE离散系数C0．22～0．38，∑HREELREE分布模式的斜率较陡，HREE较为平缓．整体离散系数C0．13～0．16。显然重稀土在岩石中分有逐渐变缓的状况，可见虽然岩石中LREE含量较散程度大于轻稀土，说明轻稀土在岩石中分布相对多，但是HREE的含量相