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微量元素

相對于地殼中的主量元素而言，人們把地球化學(xué)體系中低于0.1%的元素，通稱為微量元素。Gast（1968）對微量元素下的定義是：不作為體系中任何相的主要化學(xué)組分存在的元素。有的學(xué)者根據(jù)元素在所研究的地球化學(xué)體系中的濃度低到可以近似服從稀溶液定律(亨利定律)的范圍，則稱該元素為微量元素。

稀土元素

稀土（Rare earth）是元素周期表中的鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱。自然界中有250種稀土礦。稀土以其不可替代的優(yōu)異磁、光、電性能被廣泛應(yīng)用于電子加工、信息技術(shù)、激光技術(shù)、清潔能源、先進裝備制造業(yè)等諸多高新科技領(lǐng)域，只需極少的添加量就能改善或提高最終產(chǎn)品的性能，素有“工業(yè)維生素”之稱，對國民經(jīng)濟、國家安全和科技發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

微量、稀土元素的重要作用

微量元素（minor elements）是相對的，在一個體系中為微量元素，而在另一個體系中可能為常量元素。一般的，將地殼中除O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti等9種元素（它們的總重量豐度占99%左右）以外的其他元素統(tǒng)稱為微量元素，它們在巖石或礦物中的含量一般在1%或0.1%以下，含量單位常為10^-6或10^-9表示。

微量元素在油氣勘探中的應(yīng)用

① 研究沉積湖盆中元素的分異與聚集規(guī)律（如NICHOLLS研究指出，若沉積物中痕量元素含量超過以下濃度時，即 Ba＞1 000μg/g、Ni＞150 μg/g、Cu＞90 μg/g、Pb＞40 μg/g、Co＞40 μg/g、Mo＞5 μg、特別是伴有U＜1 μg/g，其形成的水體深度可能超過 250 m）。

② 在沉積環(huán)境及古鹽度研究中的應(yīng)用，確定含油巖系還原程度、對古鹽度進行定性識別（如 Li、Ni、Sr、Ga 等元素）、確定古氣候（如Sr、Sr/Cu、Ｒb/Sr、Sr/Ba等）和判斷氧化還原環(huán)境（如 V、Cr、Ni、Co、U、Sc、Mo 等金屬元素）。

③ 在生油研究中的應(yīng)用，研究古油藏的原始形成規(guī)模及蘊藏量、重質(zhì)油中微量金屬元素具有一定的經(jīng)濟價值。

稀土元素( REE) 具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能及獨特的地球化學(xué)習(xí)性，在各種地質(zhì)作用過程中能起到“示蹤劑”的作用，因而受到地質(zhì)界的廣泛重視。

稀土元素的地質(zhì)意義

① 沉積環(huán)境：判斷沉積水體氧化、還原條件的標(biāo)志（如δCe、δEu）。

② 物源屬性：稀土元素的分布和富集與陸源碎屑物質(zhì)的輸入有關(guān)，(La/Yb)N能有效地反映沉積物的沉積速率。在稀土元素中Eu異常可作為鑒別母巖物質(zhì)的重要指標(biāo)來劃分其物質(zhì)來源。一般認(rèn)為，若母巖為斜長石，沉積巖中多表現(xiàn)為Eu的正異常；若母巖為玄武巖，沉積巖中的Eu的無異常；若母巖為花崗巖，沉積巖中多表現(xiàn)為Eu的負(fù)異常。

③ 揭示大地構(gòu)造背景。

微量、稀土元素的檢測分析

檢測原理

稀土元素在高溫氫氣氛條件下，在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中被激發(fā)成離子，發(fā)射出多條譜線。利用稀土元素之間不重合的特征靈敏譜線作為測定線，測出該譜線的強弱與已知標(biāo)樣的譜線進行比較，就可對每種稀土元素進行定量分析。ICP法靈敏度高，可達ppm級，工作曲線的線性范圍寬，而且準(zhǔn)確度也高。（目前最常用的設(shè)計稱為離散打拿極檢測器，在檢測器縱向方向布置一系列的金屬打拿極。在這種設(shè)計中，離子從質(zhì)量分離器出來之后打擊第一個打拿極，然后轉(zhuǎn)變成電子。電子被下一個打拿極吸引，發(fā)生電子倍增，在最后一個打拿極就產(chǎn)生了一個非常強的電子流。）

檢測標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 14506.30-2010 《硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法 第30部分：44個元素量測定》

送樣要求：樣品量需約5g，粒度≥200目，標(biāo)準(zhǔn)為將樣品粉末捻在手心無明顯顆粒感

樣品處理

檢測過程

測試結(jié)果