Representación de datos de composición de elementos de tierras raras
5.3.4.1 Diagrama del modelo de composición de elementos de tierras raras
Existen dos métodos gráficos para las tierras raras. modelo de composición del elemento tierra. Todos utilizan un material estándar para estandarizar el contenido de elementos de tierras raras correspondiente en la muestra, es decir, dividir el contenido de elementos de tierras raras en la muestra por el contenido de elementos de tierras raras en el material estándar para obtener datos estandarizados. Luego tome el logaritmo de los datos estandarizados como ordenada y el número atómico como abscisa.
(1) Diagrama de Masuda-Kurer (Figura 5.7).
Este diagrama fue propuesto por A. Masuda (1962) y C. D. Coriell (1963). Es el diagrama más comúnmente utilizado que muestra patrones de composición de elementos de tierras raras. El material de referencia para la normalización del contenido de elementos de tierras raras son las condritas (Tabla 5.5). La ventaja de este diagrama es que elimina el cambio irregular en la abundancia de elementos de tierras raras con el aumento del número atómico causado por la ley par-impar de la abundancia de elementos, porque generalmente se reconoce que no hay fraccionamiento entre elementos de tierras raras ligeros y pesados en Condritas. Este diagrama puede mostrar claramente cualquier separación entre elementos de tierras raras en la muestra. A partir de la aplicación de estos diagramas se puede ver que los cuerpos geológicos de diferentes orígenes, diferentes tipos o diferentes partes tienen diferentes patrones de distribución estandarizados de condritas de tierras raras. Por ejemplo, el basalto toleítico oceánico → basalto con alto contenido de aluminio → basalto alcalino continental en diferentes posiciones estructurales tiene diferentes tipos de tierras raras. En el mapa, el basalto toleítico oceánico es una línea relativamente plana, el basalto alcalino continental es una línea con pendiente derecha rica en tierras raras ligeras y el basalto con alto contenido de alúmina se encuentra en un estado de transición (Figura 5.8).
Figura 5.7 Diagrama de Masuda-Correll (basado en Hendron, 1984).
(2) Diagramas estandarizados tomando como referencia parte del sistema de investigación. La referencia elegida puede ser una roca o mineral específico. Por ejemplo, el contenido de tierras raras en los minerales puede normalizarse mediante el correspondiente contenido de tierras raras en las rocas compuestas por estos minerales. Este método o diagrama puede mostrar claramente el grado de diferenciación de elementos de tierras raras entre diferentes minerales.
5.3.4.2 Parámetros que caracterizan la composición de los elementos de tierras raras
(1) Contenido total de elementos de tierras raras ∑REE: la suma del contenido de elementos de tierras raras, generalmente en unidades de 10- 6. En la mayoría de los casos, es el contenido de elementos lantánidos y elementos Y16, pero algunos estudiosos solo se refieren al contenido de elementos lantánidos 15. ΣREE puede reflejar claramente las características de varias rocas. Por ejemplo, en general, ΣREE es más bajo en rocas ultrabásicas y rocas básicas, y más alto en rocas ácidas y alcalinas en rocas sedimentarias, areniscas y lutitas. El ΣREE de las rocas es más alto; el ΣREE de la roca carbonatada es menor. Por lo tanto, ΣREE es de gran importancia para juzgar las características de las rocas generadoras y distinguir tipos de rocas.
(2)w(LREE)/w(HREE)[o ∑w(Ce)/∑w(Y)] es la relación entre elementos de tierras raras ligeros y pesados,
Tabla 5.5 Abundancias de condritas estándar de tierras raras y "conjunto de esquisto de América del Norte"
Nota: Los contenidos de condritas estándar de elementos de tierras raras actualmente adoptados internacionalmente no son uniformes y varían mucho. Henderson (1984) consideró que los datos proporcionados por Wakita et al. (1971) y Haskin et al. (promedio de 9 muestras de condritas) eran más comunes y similares entre sí. *Últimos datos de medición de 1984.
Figura 5.8 Patrón de distribución estandarizado de condritas de tierras raras en tres tipos de basaltos (citado de Yuan Zhongxin, 1981)
Figura 5.9 Características de fraccionamiento de elementos de tierras raras durante la evolución del magma original composición
Este parámetro bien puede reflejar el grado de diferenciación de los elementos de tierras raras, indicando las características de algunos residuos de fusión de magma o minerales cristalizados tempranos. ΣCe es más alcalino que ΣY A medida que el magmatismo evoluciona, la relación Σw(Ce)/Σw(Y) aumenta gradualmente, es decir, ΣCe se enriquece en las últimas etapas del magmatismo (Figura 5.9).
(3)[w(La)/w(Yb)]N, [w(La)/w(uL)]N y [w(Ce)/w(Yb)]N(abajo La N marcada está estandarizada). Estas son las proporciones normalizadas de elementos de tierras raras ligeras y pesadas a condritas. Todos ellos pueden reflejar la pendiente general de la curva en el diagrama estandarizado de condritas de tierras raras (cuando está cerca de una línea recta), representando así el grado de diferenciación de las tierras raras ligeras y las tierras raras pesadas. Además, las relaciones de [w(La)/w(Sm)]N y [w(Gd)/w(Lu)]N pueden proporcionar información sobre el grado de fraccionamiento interno de tierras raras ligeras y tierras raras pesadas. , respectivamente. Por ejemplo, cuanto mayor sea la relación de [w(La)/w(Sm)]N, más rico será el LREE. Sobre esta base, Sun et al. dividieron el basalto de las dorsales oceánicas en tres tipos: [w(La)/w(Sm)]N gt 1 es tipo P, es decir, tipo enriquecido, es decir, pluma del manto o anormal; tipo [w(La)/w(Sm)]N≈1 es tipo T, es decir, tipo de transición [w(La)/w(Sm)]N lt; , Distribución correspondiente de elementos de tierras raras El tipo es deficitario.
Las proporciones anteriores y proporciones similares son de gran importancia para caracterizar las curvas de abundancia normalizadas de condritas de tierras raras.
5.3.4.3 Coeficiente de anomalía (exponente)
Algunas proporciones de elementos especiales, como δEu[w(Eu)/w(Eu*)] y δCe[w(Ce)/ w(Ce*)], que puede reflejar sensiblemente ciertas características geoquímicas del sistema.
Figura 5.10 Gráfico REE de abundancia normalizada de condritas, que muestra el cálculo de las anomalías de Eu.
(1) δEu refleja el grado de anomalía de Eu. Eu es un elemento de precio variable, normalmente Eu3. Parte de Eu3 se reduce a Eu2 en condiciones reductoras. Debido a la gran diferencia de alcalinidad entre Eu2 y REE3, la posición del europio en el diagrama estandarizado de condritas de tierras raras aparecerá como un "pico" (exceso de Eu, anomalía positiva) o un "depresión" (agotamiento de Eu, anomalía negativa). (Figura 5.65438). El grado en que un "pico" o "valle" se desvía de la curva refleja la fuerza de la anomalía. El grado de anomalía de Eu a menudo se mide mediante δEu [o w(Eu)/w(Eu*)]. Los cálculos se basan en el diagrama de Masuda-Correll. Cuando no hay anomalía de Eu, el contenido de Eu debe ser EU*, que se interpola a partir de los valores de abundancia de Sm y Gd en la curva normalizada. δEu[w(Eu)/w(Eu*)] se puede calcular según la siguiente fórmula:
Geoquímica
Donde: w(Eu)N, w(Sm)N , w (Gd)N son todos valores normalizados de condritas, δEu[w(Eu)/w(Eu *)] gt 1 es una anomalía positiva, δ EU [w (EU)/w (EU *)]
Figura 5.11 Patrón estandarizado de elementos de tierras raras de la condrita de granito alcalino (granito tipo A) de la cueva de Fujian (basado en David Hong, 1985)
(2)δCe[w(Ce) /w( Ce *)] es un parámetro que caracteriza el grado de separación entre Ce y otros elementos de tierras raras en la muestra. En condiciones oxidantes, el Ce puede ser Ce4, cuyo potencial iónico es muy diferente al del REE3, por lo que están separados entre sí. Durante el proceso de erosión, el Ce4 se hidroliza fácilmente en condiciones débilmente ácidas y permanece en su lugar, lo que hace que la solución de lixiviación se agote en cerio y se forme una anomalía negativa de cerio. El cerio tiene el tiempo de retención más corto en el agua de mar, sólo 50 años, mientras que otros elementos de tierras raras tienen un tiempo de retención de 200 a 400 años. Por lo tanto, hay un fuerte agotamiento de Ce en los sedimentos marinos, mostrando una anomalía negativa de cerio. El principio de cálculo de δCE es similar al de δEU y se puede resolver mediante la siguiente fórmula:
Geoquímica
5.3.4.4 Diagrama de parámetros de tierras raras
Hay muchos tales diagramas, que pueden usarse para discutir el mecanismo de formación o la clasificación genética de las rocas. Ahora solo se dan dos gráficos comunes:
gráfico (1)w(La)/w(Sm)-w(La). Ver 5.4.1 para sus principios y aplicaciones.
Diagrama (2)w(La)/w(Yb)-w(REE), con w(La)/w(Yb) como ordenada y la cantidad total de tierras raras como abscisa, se puede utilizar para distinguir diferentes tipos de rocas basálticas, graníticas y carbonatadas (Figura 5.12).
Figura 5.12 Diagrama de roca terrestre w(La)/w(Yb)-w(REE) (según C.J. Allegri et al., 1974).