地球化学稀土元素配分分析

合集下载

021111班-地球化学-稀土元素配分图,微量元素蛛网

Ba 0.19845 0.21599 0.15056 0.19915 0.00324 0.08512 0.62512 0.03601 0.06739 0.06848 0.16565 0.10065
表5.程浪超
基性岩微
量元素标
准化值结
果w(样
品)/w(正常
型洋中脊
U
玄武T岩a)
0.34200 0.10510
样号
La
Ce
Pr
表2.
星子花岗
岩稀土元
素球粒陨石标准化
结果w(样
品）/w(球
粒陨石) Table 2
.REE
analytical
results of
the X ingzi
granites
w(sample
）
/w(rhondri
te)
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
XZ-6(1) XZ-6(2) XZ-6(3) XZ-6(4)
Ba 121055 131754 91842 121483 1974 51926 381325 21964 41106 41775 101049 61398 111120 81210 610000
U 1026 1032 1029 1033 1024 1012 1015 1042 1031 1043 1052 1059 1049 11503 3000
0.35300 0.10650
Nb 0.01640 0.01768 0.01698 0.01695 0.01516 0.01101 0.01082 0.01816 0.01756 0.01880 0.01828 0.01958
Zr 0.04854 0.05189 0.05032 0.05185 0.05533 0.01357 0.01198 0.08532 0.06531 0.07855 0.06865 0.08350

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ppm2、选出自己要的数据建立表格表2 稀土元素组成模式图ppm3、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/SmN=,Gd/LuN=,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/SmN=,Gd/LuN=,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;3块状黄铁矿：∑REE=225ppm,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/SmN=,Gd/LuN=,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=,为Ce弱异常；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,Eu正异常明显特征;五、结论1、绿帘石、磁铁矿矿石、块状黄铁矿的配分模式具有相似性,均为右倾型,正Eu异常,富集轻稀土元素;差别在于1稀土元素含量,绿帘石和块状黄铁矿具有较丰富的稀土元素,磁铁矿矿石具有较低的稀土元素2轻重稀土元素内部分馏程度不同3Eu异常程度不同;以上表明这三种矿石具有相同的成因,不具备多期成矿作用叠加成矿特征;2、绿帘石、磁铁矿矿石、块状黄铁矿都为较强Eu正异常,表明他们生成于较高温环境下;表明他们成因为岩浆作用成因;3、绿帘石为夕卡岩矿石之一,蒙库铁矿床的矿石呈似层状顺层产出,又是高温环境生成;判断其为岩浆成因夕卡岩,所以矿床为岩浆成因矿床;参考文献：新疆蒙库铁矿床稀土元素地球化学及对铁成矿作用的指示——1杨富全,1毛景文,2徐林刚,3张岩,1刘锋,4黄成林,5周刚,5刘国仁,2代军治1.中国地质科学院矿产资源研究所,北京 1000372.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京 1000833.宁夏国土资源厅信息中心,银川 7500024.新疆富蕴县八钢蒙库铁矿采选分厂,新疆富蕴县 8361005.新疆地质矿产勘探开发局第四地质大队,阿尔泰 836500。

稀土元素分配型式及地球化学参数的计算

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。

《地球化学》实验三稀土元素组成数据的表示

《地球化学》实验三稀土元素组成数据的表示一、实验目的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、尝试利用稀土元素组成数据判断岩浆成岩过程。

二、实验原理1、稀土元素组成模式图原子序数为横坐标标准化数据为纵坐标对数刻度2、表征稀土元素组成的基本参数稀土总量轻重稀土比值轻稀土分异指数重稀土分异指数铕、铈异常3、判断岩浆成岩过程超岩浆元素（La）亲岩浆元素（Sm）图解：La/Sm-Sm三、实验内容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、若将各类侵入岩视为同一岩浆房相同演化过程的产物，尝试制作La/Sm-Sm图解。

四、实验步骤1、查阅相关数据；2、绘制稀土元素组成模式图；3、计算稀土元素组成基本参数；4、制作La/Sm-Sm图解。

五、实验要求每组完成一份实习报告。

实习内容资料来源：江南隆起带皖赣相邻区燕山期岩浆岩稀土对比研究袁峰, 周涛发，岳书仓，朱光，侯明金( 1. 合肥工业大学资源与环境工程学院, 安徽合肥230009; 2. 安徽省地质调查科学院, 安徽合肥230009)1.稀土元素组成模式图岩石样本La Ce Pr Nd Sm Eu Gd花岗岩10.000 21.000 2.700 11.000 2.800 0.230 2.600 花岗闪长岩36.000 69.000 8.000 34.000 6.300 1.370 6.200 花岗闪长斑岩38.000 71.000 7.100 33.000 6.400 1.200 4.000 石英斑岩13.640 21.980 3.480 10.290 1.810 0.540 1.210 英安斑岩48.330 89.230 10.810 10.810 6.430 1.430 3.720 安山玢岩48.940 83.360 10.090 10.090 5.470 1.330 3.600 Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu花岗岩0.470 2.600 0.390 0.900 0.140 0.750 0.130 花岗闪长岩0.960 5.900 1.080 3.300 0.500 2.900 0.390 花岗闪长斑岩0.640 2.900 0.500 1.220 0.180 1.200 0.100 石英斑岩0.240 1.050 0.220 0.680 0.120 0.610 0.080 英安斑岩0.580 2.320 0.480 1.230 0.220 1.090 0.160 安山玢岩0.560 2.260 0.460 1.210 0.220 1.130 0.170La Ce Pr Nd Sm Eu Gd球粒陨石0.310 0.808 0.122 0.600 0.195 0.074 0.260 Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu0.047 0.322 0.072 0.210 0.032 0.209 0.032 对数据进行球粒陨石标准化 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd 29.41176 25.9901 22.13115 18.33333 14.35897 3.108108 10 105.8824 85.39604 65.57377 56.66667 32.30769 18.51351 23.84615 111.7647 87.87129 58.19672 55 32.82051 16.21622 15.38462 40.11765 27.20297 28.52459 17.15 9.282051 7.297297 4.653846 142.1471 110.4332 88.60656 18.01667 32.97436 19.32432 14.30769 143.9412 103.1683 82.70492 16.81667 28.05128 17.97297 13.84615 Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu10 8.074534 5.416667 4.285714 4.375 3.588517 4.062520.42553 18.32298 15 15.71429 15.625 13.8756 12.1875 13.61702 9.006211 6.944444 5.809524 5.625 5.741627 3.125 5.106383 3.26087 3.055556 3.238095 3.75 2.91866 2.5 12.34043 7.204969 6.666667 5.857143 6.875 5.215311 5 11.91489 7.018634 6.388889 5.761905 6.875 5.406699 5.31252.表征稀土元素组成的基本参数岩石名称∑REE w （LREE)/w(HREE) w （La)/w(Sm) w （Gd)/w(Lu) δEu 花岗岩花岗闪长岩花岗闪长斑岩石英斑岩英安斑岩安山玢岩3.判断岩浆成岩过程江南隆起带皖赣相邻区燕山期岩浆岩稀土元素：La/Sm-Sm图解花岗岩花岗闪长岩花岗闪长斑岩石英斑岩英安斑岩安山玢岩。

地球化学稀土元素配分分析

地球化学稀土元素配分分析地球化学是研究地球内部和大气层、水圈、地外空间的化学成分、构造、变化及其规律的一门学科。

稀土元素是指化学元素周期表中的镧（La）到镥（Lu）共17个元素，它们在地球化学中起着重要的角色。

稀土元素在地球化学中的配分分析是研究稀土元素在地球体系中分布、迁移和富集的过程与机制，具有重要的价值和意义。

稀土元素在地球化学中具有以下特点：1.发生较强络合和配位作用，容易在地球体系中形成稳定的络合物；2.稀土元素在地球体系中往往以沉积物和矿物形式富集，对地质过程具有敏感响应，是一种重要的地球化学示踪元素；3.稀土元素在地球化学中的分布格局复杂多样，受多种因素控制，包括岩浆作用、岩浆岩浆交互作用、流体交换作用、沉积过程和生物富集等；4.稀土元素具有分馏效应，可以提供信息，了解地质过程和地球演化的历史。

稀土元素配分分析可以通过对地球体系中岩石、矿物、沉积物和水体等不同相的稀土元素含量进行测定和研究来实现。

稀土元素的分析方法主要包括原子吸收光谱、光电子能谱、同位素示踪、质谱和分光光度法等。

这些方法可以准确测定不同相中稀土元素的含量，进而推导稀土元素的地球化学分布特征。

稀土元素的配分分析还可以揭示自然界中稀土元素的生物地球化学过程。

例如，稀土元素在生物领域中具有重要的生理和生化功能，对植物和微生物的生长和代谢有一定的影响。

通过稀土元素的配分分析，可以了解稀土元素在生物体内的分布规律，从而进一步研究生物地球化学循环过程和生态系统的功能。

总之，地球化学稀土元素配分分析是研究稀土元素在地球体系中分布、迁移和富集的一种重要方法。

通过稀土元素的配分分析，可以揭示地球体系中各个部分的物质交换和能量转化过程，并进一步了解地球演化的历史和生物地球化学过程。

稀土元素配分分析研究的进展和成果将为地球化学和地球科学的发展提供重要的理论基础和实践指导。

稀土元素在地球化学样品中的含量分析

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。

稀土元素地球化学[精]

稀土元素分组
• 根据稀土元素的分离工艺，又可将它们分为三组，
• 即铈组稀土、铽组稀土和钇组稀土，分别称为轻、中、重稀土。
• 铈组有La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm， • 铽组有En，Gd，Tb，Dy， • 钇组有Y，Ho，Er，Tm，Yb，Lu。
稀土元素概述
• 三价稀土元素的离子半径和Ca2+很接近，很容易以各种类质同象形式进入岩浆作用变质作用和沉积作用中广泛出现的含钙矿物中。
• 在吸附能力强的粘土、铁-铝-锰沉积物，有机质和铁有机质等沉积物中富铈组稀土等等。
• 正是由于稀土元素作为既很相似、又有所不同的一组元素，在自然界的地质作用和各种物理化学环境中的特殊行为，使得有可能根据稀土元素的分离、变化作为地球化学指示剂，去解释各种成岩成矿过程。
稀土元素丰度表示法
• 在稀土元素地球化学研究工作中，除了用稀土总量和各单个稀土含量直接列表来表示所研究对象的稀土元素含量丰度外，常用作图方法形象地表示，这就是所谓“增田—科里尔（Masuda-Coryell）图解，是由他们二人分别提出的。
• 由于电离势低，稀土元素呈明显碱性。其碱度处于Mg（OH）2和Al（OH）3之间，这是稀土元素广泛进入到钙的铝硅酸盐矿物中的原因。
稀土元素地球化学
• 稀土元素倾向于形成极性键和共价键，因而具有形成络合物的性质。
•这
存在时，容易形成络合物而迁移。
•尽管稀土元素具有很相近的物理化学性质，由于电子构型的规则变化、镧系收缩等，各稀土元素之间仍存在一些性质上的微小不同，造成稀土元素在自然界中发生某些分离。
稀土元素配分模式
• 3.平坦型（或球粒陨石型） • 丰度曲线呈现近乎水平，既不显示重稀土富集、

稀土元素配分

稀土元素配分稀土元素是指地壳中含量较低的一组元素，总共包括17个元素，它们是：镧系元素（包括镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、铪、钇）以及钪。

稀土元素在地球上的分布较为广泛，但是它们的含量相对较低，因此被称为稀土元素。

稀土元素的配分是指稀土元素在不同物质及环境中的分布情况。

由于稀土元素具有特殊的化学性质和物理性质，因此它们在地壳中的配分情况也是多样的。

稀土元素在地壳中的分布是不均匀的。

在不同地质环境下，稀土元素的含量会有很大的差异。

例如，在火山岩和花岗岩中，稀土元素的含量较高；而在沉积岩和沉积物中，稀土元素的含量相对较低。

稀土元素在地壳中的配分也与其化学性质有关。

由于稀土元素具有相似的电子结构和化学性质，因此它们在地壳中的配分也呈现一定的规律。

例如，镧系元素在地壳中的含量较高，而钪元素的含量较低。

稀土元素的配分还受到地球内部动力学过程的影响。

地球内部的岩浆活动和地壳运动会导致稀土元素的重新分配。

例如，火山喷发和地壳的隆起会使稀土元素从地壳向地表重新分布。

稀土元素的配分在地质研究中具有重要意义。

通过研究稀土元素在不同岩石和矿石中的分布情况，可以了解地壳中不同地区的地质特征和成因。

此外，稀土元素的配分还可以用于地质勘探和资源评价。

例如，通过测定矿石中稀土元素的含量和分布情况，可以判断矿床的成矿条件和矿产潜力。

稀土元素的配分是指稀土元素在不同物质及环境中的分布情况。

稀土元素的配分在地质研究和资源评价中具有重要意义，通过研究稀土元素的配分情况，可以了解地壳中不同地区的地质特征和成因，同时也可以用于矿床勘探和资源评价。

稀土元素地球化学讲解

• 超基性→基性→中性→中酸性→碱性岩， ∑REE逐渐增加。
• 用途：判断某种岩石的母岩特征和区分岩石类型。
• ② LREE/HREE—轻重稀土元素比值
• 用途：能较好地反映REE的分异程度以及指示部分熔融残留体和岩浆早期结晶矿物的特征。是判断残留相或结晶相矿物组合的重要依据。
③单元素轻重稀土元素比值
T型，过渡型；LaN/SmN≈1
• GdN/YbN：反映了重稀土之间的分馏程度。该值越小，重稀土富集程度越高。有人用GdN/YbN比值将马提岩划分成三个组。
④Eu/Eu*(Eu)，Ce/Ce*(Ce)
Eu
Eu N
SmN GdN
2
Ce CeN
La N PrN 2
第三节稀土元素地球化学
一稀土元素的地球化学性质
• 原子序数：57-71 • 价态：主要为三价，
• Eu2+
• Ce4+ • 由于镧系收缩，La系元素的离子半径随原
子序数的增加而稳定缩小。使其晶体化学性质相似,在自然界中常常共同迁移、沉淀。
二.稀土的划分：
(1)两分：轻稀土（LREE）La-Eu 重稀土（HREE）Gd-Lu (2) 三分：轻稀土（LREE）La-Nd 中稀土（MREE）Sm-Ho 重稀土（HREE）Er-Lu
三.表征REE组成的参数 (1)稀土元素总量（REE） (2)比值
• LREE/HREE
• (La/Yb)N, (La/Lu)N , (Ce/Yb)N, • (La/Sm)N, (Gd/Lu)N (3)异常值 Eu/Eu*(Eu)，Ce/Ce*(Ce)
• ① ∑REE—稀土元素总量
• 单位一般用10-6（ppm）

稀土元素三分法

稀土元素三分法
稀土元素三分法，是一种将稀土元素分为轻、中、重三类的分类方法。

稀土元素是指原子序数为57至71的一组元素，它们具有相似的电子结构和化学性质。

由于其在地球上的分布非常稀少，因此得名为稀土元素。

在稀土元素的分析中，常采用稀土元素三分法。

这种方法将稀土元素分为轻、中、重三类，分别对应原子序数为57-63、64-67和68-71的元素。

轻稀土元素分别为镧系元素中的镝、钕、镨、钐、铕、铽和钬，其物化性质较为相似，常用于生产电池、磁体和光学玻璃等产品。

中稀土元素分别为镧系元素中的铕、钆、铽和镝，其物化性质介于轻、重两类之间，主要应用于磁体、激光晶体、增强剂等领域。

重稀土元素分别为镧系元素中的铒、铥、镱、镥和钆，由于其电子结构特殊，具有较强的磁学、光学和核学性质，广泛应用于石油催化剂、永磁材料、触媒等高科技领域。

稀土元素三分法的应用为稀土元素的开发、应用和回收提供了解决方案，为推动稀土产业的发展做出了重要贡献。

- 1 -。

稀土元素配合物结构的大数据分析

Univ. Chem. 2019, 34 (9), 125−134 125收稿：2019-03-31；录用：2019-05-08；网络发表：2019-06-05 *通讯作者，Email: bj@ §2018级本科生•未来化学家•doi: 10.3866/PKU.DXHX201903032稀土元素配合物结构的大数据分析谢俊忠§，杜骏豪§，何嘉炜§，胡皓然§，沈辰熹§，卞江*北京大学化学与分子工程学院，北京 100871摘要：元素化学是一门经验性较强的学科，通过描述或枚举的方法讲述元素的性质在教材和文献中随处可见。

在Scifinder 数据库中，每年新增数以百万计的新物质，推动着对元素化学的认识不断深入发展。

在大数据和人工智能迅猛发展的今天，尽管化学工作者在长期实验工作中积累的第一手经验和直觉仍然非常宝贵，但效率已不足以满足当前材料和分子设计对分子性质的需求。

数据库中的海量资源为新规律的发现提供机遇。

我们用大数据的方法分析稀土配合物的结构性质：将剑桥晶体结构数据库中的稀土配合物用定量的方法进行归类，统计有关配合物结构的相关信息。

通过分析样本数据与典型案例，我们得出了稀土配合物结构的普遍规律。

基于我们的研究成果以及研究过程中遇到的问题，我们总结与展望了大数据在化学中的应用。

关键词：大数据；统计；稀土配合物；配位数；配位几何结构中图分类号：G64；O6Big Data Analysis of Structures of Rare-Earth Coordination CompoundsXIE Junzhong §, DU Junhao §, HE Jiawei §, HU Haoran §, SHEN Chenxi §, BIAN Jiang *College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, P. R. China.Abstract: Element chemistry is a highly empirical subject, and descriptive or enumerative methods depicting the nature of elements can be seen in textbooks and publications. In the Scifinder database, millions of new compounds found every year considerably enhance the understanding of element chemistry. With the rapid development of Big Data and Artificial Intelligence, the chemists’ long-term experimental experience and intuition, though precious, fail to meet the demand of molecular properties for the material and molecule design in efficiency. Massive data sources in the database provides a brand-new opportunity to discover new rules. We apply big-data methods to analyze the structural properties of the rare-earth coordination compounds, by gathering statistics from the Cambridge Structural Database System and classifying the entries quantitatively. We also give the general rules by analyzing the data and some representative examples. Based on the results and the problems in research, we summarize and outlook the application of big-data in chemistry.Key Words: Big data; Statistics; Rare-earth compound; Coordination number; Coordination geometry structure1 引言被誉为“工业维生素”的稀土元素有着独特的配位化学，不同于配位模式受中心原子配位偏好支配的d 区过渡金属，稀土配合物的结构更加复杂多变。

地球化学稀土元素配分分析

地球化学稀土元素配分分析标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]《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。

原始地幔稀土配分

原始地幔稀土配分
原始地幔的稀土配分模式通常具有以下特征：
- 轻稀土元素（LREE）相对富集：原始地幔中的轻稀土元素，如镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）等，相对于重稀土元素（HREE）如钐（Sm）、铕（Eu）、钇（Gd）、铥（Tb）等，具有较高的浓度。

- Eu 异常不明显：原始地幔中的 Eu 异常通常不明显，意味着 Eu 在轻稀土元素和重稀土元素之间的分配相对较为均衡。

- 富集大离子亲石元素（LILE）：原始地幔中富含大离子亲石元素，如铯（Cs）、钡（Ba）、锶（Sr）等。

这些元素在地球化学上与稀土元素具有相似的行为，因为它们的离子半径较大，容易与其他元素结合。

- 亏损高场强元素（HFSE）：原始地幔中亏损高场强元素，如铌（Nb）、钽（Ta）、锆（Zr）等。

这些元素具有较小的离子半径和较高的电价，因此在地球化学上具有较高的稳定性，不易与其他元素结合。

需要注意的是，原始地幔的稀土配分模式可能会受到后期地质作用的影响而发生变化，因此实际观测到的地幔稀土配分可能与原始地幔有所不同。

稀土元素在地球化学样品中的含量分析

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。

稀土元素地球化学

共16个元素。
La
2. 稀土元素的分组
Ce
Pr
2.1 二分法
Nd
Pm
1）轻稀土元素 (LREE，ΣCe族稀土)
Sm
Eu
从La到Eu7个元素
Gd
Tb
2）重稀土元素 (HREE ，ΣY族稀土)
Dy
从Gd到Lu+Y 9个元素
Ho
Er
Tm
Yb
Y
La
2. 稀土元素的分组
Ce
2.2 三分法
Pr
Nd
1）轻稀土元素 (LREE)
全部的REE均显示稳定的正3价状态
2. 稀土元素的离子价态
Eu：[Xe]4f76s2 Eu2+ Yb：[Xe]4f146s2 Yb2+
Ce：[Xe]4f15d16s2 Ce4+
Tb：[Xe]4f96s2
Tb4+
第三节稀土元素地球化学
一、稀土元素的主要性质
（一）稀土元素及其分组
La-Lu+Y, LREE,HREE,MREE
第三节稀土元素地球化学
一、稀土元素的主要性质
（一）稀土元素及其分组
La-Lu+Y, LREE,HREE,MREE
（二）稀土元素的性质
1 电子构型 2 离子价态 3 离子半径 4 稀土元素的元素置换 5 稀土元素的分配系数
5. 稀土元素的分配系数
1）特定矿物REE分配系数的模式一般不变，数值上看，富硅体系一般高于基性体系。
一、稀土元素的主要性质
（一）稀土元素及其分组
La-Lu+Y, LREE,HREE,MREE
（二）稀土元素的性质
第三节稀土元素地球化学

地球化学实验---REE 元素配分模式图的绘制.doc

REE 元素配分模式图的绘制[实验目的]：利用地质样品中的稀土元素数据编制REE配分模式图[实验要求]：REE配分模式图的绘制及相关参数的分析处理[实验仪器]：电脑、Origin或Excel绘图软件[实验内容]：下列表中给出了一组变质火山岩样品中SiO2 和REE 的组成。

样品的地球化学特征列如下：样品：Q92205、Q92208、Q9225 为变质中酸性火山岩，灰白色、白色。

样品：Q92217、Q92224 为变质中基性火山岩，岩石灰绿色，有斜长石斑晶。

1. 编制这一组变质火山岩样品的稀土配分模型图；2 . 从稀土元素示踪角度分析讨论这组样品之间稀土配分模型、地球化学性质之间的关系。

[实验要求]：1.列表给出样品标准化数据结果（采用球粒陨石标准）。

2. 提交绘制的岩石稀土配分模型图；3.计算样品的ΣREE；计算样品的δEu；4.对REE模式图简要的文字描述及分析。

[注意]：稀土配分模型图纵坐标采用对数坐标；REE 中缺失的元素例如Pr 等作图不考虑。

报告内容：标准前的数据：最下端样品的ΣREE ；球粒陨石标准丰度 Q92205Q92208 Q92217 Q92224 Q92225 La0.31 5.79 9.05 14.67 15.03 17.71 Ce 0.808 11.72 21.71 27.73 24.64 31.22 Nd 0.6 4.39 9.79 12.06 11.45 12.68 Sm 0.195 0.83 1.83 2.36 2.27 2.28 Eu Wb 0.0735 0.26 0.46 0.74 0.79 0.71 Gd 0.259 1.07 1.87 1.99 2.32 2.25 Dy 0.322 1.3 2.08 2.31 2.58 2.4 Er 0.21 0.81 1.45 1.53 1.67 1.59 Yb 0.209 0.8 1.5 1.5 1.56 1.55 Lu 0.0332 0.12 0.25 0.24 0.26 0.24 ∑REE3.0197 27.0949.9965.1362.5772.63图11.样品标准化数据结果（采用球粒陨石标准）：最下端为样品的δEu ；Q92205Q92208Q92217Q92224Q92225La 18.67741935 29.19354839 47.32258065 48.48387097 57.12903226 Ce 14.5049505 26.86881188 34.31930693 30.4950495 38.63861386 Nd 7.316666667 16.31666667 20.119.08333333 21.13333333 Sm 4.256410256 9.384615385 12.1025641 11.64102564 11.69230769 Eu 3.537414966 6.258503401 10.06802721 10.74829932 9.659863946 Gd 4.131274131 7.22007722 7.683397683 8.957528958 8.687258687 Dy 4.037267081 6.459627329 7.173913043 8.01242236 7.453416149 Er 3.857142857 6.904761905 7.285714286 7.952380952 7.571428571 Yb 3.827751196 7.177033493 7.177033493 7.464114833 7.416267943 Lu3.614457831 7.530120482 7.228915663 7.831325301 7.228915663 0.8435722050.7603111021.0440685861.0525676520.958472187图22. 提交绘制的岩石稀土配分模型图；REE∑3.计算样品的ΣREE；计算样品的δEu；ΣREE见图1；δEu见图2；4.对REE模式图简要的文字描述及分析。

稀土元素配分曲线

稀土元素配分曲线
稀土元素配分曲线是指在地球化学研究中，描述稀土元素（Rare Earth Elements，简称REE）在地球物质中的分布模式的一种图形表示方法。

稀土元素是指化学周期表中镧系元素的15个成员，包括镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu）以及伊特饱（Y）。

稀土元素配分曲线通常以正规化（normalized）的形式呈现，即将每个稀土元素的含量除以一个参考元素的含量，常用的参考元素是铁（Fe）或铝（Al）。

这样做的目的是消除样品之间的差异，突出各个稀土元素之间的分布模式。

在稀土元素配分曲线中，横轴表示稀土元素的原子序数，纵轴表示稀土元素的含量。

每个稀土元素的含量以百分比或千分比表示。

通常情况下，配分曲线呈现出一条平缓的曲线，即“右倾曲线”，即从镧（La）到镥（Lu）的含量逐渐递减。

稀土元素配分曲线的形态可以反映地球物质中稀土元素的分馏和分配过程。

例如，正规化后的曲线上升或下降的幅度越大，可表示相对富集或亏损。

曲线的形态特征可以用于识别和区分不同的岩石类型和地质过程，如岩浆来源、岩石演化、地壳物质来源等。

稀土元素配分曲线在地质学、地球化学、矿床学等领域具有重要的应用价值。

通过分析和解释曲线的形态特征，可以推断地球物质的成因、岩浆活动的性质、构造环境等信息，对于地质过程和资源勘探具有重要的指示意义。

(整理)稀土元素分配型式及地球化学参数的计算

实习一稀土元素分配型式及地球化学参数的计算一、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。

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实习一稀土元素分配型式及地球化学参数的计算一、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。

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。

稀土元素配分分析

独居石矿、氟碳铈—独居石混合精矿、离子型稀土矿化学分析法十五个稀土元素氧化物配分量的测定电感耦合等离子发射光谱法内蒙古包钢稀土高科技股份有限公司张桂梅杨春红曹俊杰摘要：本方法主要根据独居石矿、氟碳铈—独居石混合精矿、离子型稀土矿的化学成分，对比了浓硫酸、硫磷混酸、碱熔三种不同的溶样方式对测定结果的影响，确定了碱熔的溶样方式。

另外采用轮廓图法考察了稀土共存元素间的干扰情况；对于非稀土杂质的干扰，我们采用浓度近似最大干扰量含量的试液做样品溶液，标准曲线法直接测定该样品溶液中稀土元素的含量。

通过实验我们确定了无干扰或干扰量对分析结果可以忽略不计的谱线为最佳分析谱线，离峰扣背景，标准曲线法直接测定矿产品中十五个稀土元素的配分量；标样测定值与标准值基本符合，测定的含量范围在0.10~60%之间的样品，方法的精密度在0.10~7.14%之间。

关键词：电感耦合等离子发射光谱法；标准曲线法；独居石矿；氟碳铈—独居石混合精矿；离子型稀土矿前言国内尚无独居石矿、氟碳铈—独居石混合精矿、离子型稀土矿十五个稀土元素氧化物配分量测定的分析方法标准，在国内稀土行业中对于稀土氧化物中稀土常量组分的分析分别采用X射线荧光光谱法和电感耦合等离子发射光谱法。

鉴于国内多数企业未购昂贵的X-荧光仪器，另外X射线荧光光谱法操作流程长且繁杂，运行成本高，我们采用电感耦合等离子发射光谱法。

目前市场上各种矿产品对配分分析准确度的要求越来越严格。

为此，我们将通过实验找到影响分析测定的因素，建立稳定的分析检测方法。

实验部分1试剂与仪器1.1 试剂1.1.1 盐酸（ρ1.19g/mL）。

1.1.2 盐酸（1+1）。

1.1.3 盐酸（1+19）。

1.1.4 盐酸（0.0119g/L）。

1.1.5 硝酸 (ρ1.42g/mL)。

1.1.6 硝酸（1+1）。

1.1.7 高氯酸（ρ1.67 g/mL）。

1.1.8 磷酸（ρ1.69 g/mL）。

1.1.9 硫酸（ρ1.84 g/mL）。