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稀土元素及其应用领域论文选题方向

发布时间:2024-07-03 23:10:29

稀土元素及其应用领域论文选题方向

百度一下 17种稀土元素名称的由来及用途浅说,了解了元素的性质及用途,意义就出来了

稀土元素的用途:大多数稀土元素呈现顺磁性。钆在0℃时比铁具更强的 铁磁性。铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性,镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出 稀土金属的物理性质有极大差异。钐、铕、钇的热 中子吸收截面比广泛用于 核反应堆控制材料的镉、硼还大。稀土金属具有可塑性,以钐和镱为最好。除镱外, 钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。稀土元素已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。应用稀土可生产荧光材料、稀土金属氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、 磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等。 常用的氯化物体系为KCl-RECl3他们在工农业生产和科研中有广泛的用途,在钢铁、 铸铁和合金中加入少量稀土能大大改善性能。用稀土制得的 磁性材料其磁性极强,用途广泛。在化学工业中广泛用作催化剂。 稀土氧化物是重要的 发光材料、 激光材料。简介:稀土元素是17种特殊的元素的统称,它的得名是因为瑞典科学家在提取稀土元素时应用了稀土化合物,所以得名稀土元素。稀土元素就是化学元素周期表中镧系元素—— 镧(La)、 铈(Ce)、 镨(Pr)、 钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、 钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的元素—钇(Y)和钪(Sc)共17种元素,称为稀土元素。共性:1、它们的原子结构相似;2、离子半径相近(RE 3+离子半径06×10 -10m~84×10 -10m,Y 3+为89×10 -10m);3、它们在自然界密切共生。特性:稀土元素是周期表中IIIB族钇和镧系元素之总称。其中钷是人造放射性元素。他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价+3,其 水合离子大多有颜色,易形成稳定的配化合物。 稀土金属,由于熔点较低,在电解过程可呈 熔融状态在阴极上析出,故一般均采用电解法制取。可用 氯化物和 氟化物两种盐系,前者以稀土氯化物为原料加入电解槽,后者则以氧化物的形式加入。

军事方面:提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。冶金工业:稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能。石油化工:在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大5倍玻璃陶瓷:可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光新材料:广泛用于电子及航天工艺、用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料、在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。农业方面:稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。

军事方面:提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能冶金工业:稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能石油化工:在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大5倍玻璃陶瓷:可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光新材料:被广泛用于电子及航天工业;在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。农业方面:稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。

稀土元素及其应用领域论文选题方向怎么选

作为一名学生,我们对于研究的领域了解不太深入。通常情况下,我们的导师会帮助我们选择论文题目,确定研究方向,因为老师有非常深入的研究和渊博的学识。

主要包括一下几个方面:超导陶瓷、压电陶瓷、导电陶瓷、介电陶瓷及敏感陶瓷等。稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用,降低玻璃中的铁含量,以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。随着材料科学的发展,近年来功能复合陶瓷备受关注,稀土掺杂在功能复合陶瓷的开发研究方面也取得了较大进展。浙江大学陈昂等,采用常规功能陶瓷的制备方法,YBa2Cu3O7-x和铁电陶瓷BaTiO3复合,获得了铁电性与超导性共存的YBa2Cu3O7-x-BaTiO3系复合功能陶瓷,其电导特性符合三维导电行为,并当YBa2Cu3O7-x含量较高时呈超导性。华中理工大学周东祥等的研究指出,LaCoO3-SrCoO3系和LaCrO3-SrCrO3系复合功能陶瓷,可用作磁流体电机的电极材料和气敏材料;而在NTC热敏复合材料NiMn2O4-LaCrO3陶瓷中,新化合物LaMnO3导电相决定着陶瓷的主要性质。西安交通大学的邹秦等通过用稀土离子Y3+、La3+对(Sr,Ca)TiO3掺杂,省去了原有的用碱金属离子(Nb5+、Ta5+)涂覆并进行热扩散的工艺,而且制得的陶瓷材料致密度高、工艺性能良好,并保持了电阻率低(ρ为10-2Ω/cm量级)、非线性高(非线性系数α﹥10)的介电-压敏复合功能特性。智能陶瓷是指具有自诊断、自调整、自恢复、自转换等特点的一类功能陶瓷。如前所述在锆钛酸铅(PZT)陶瓷中添加稀土镧而获得的锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷,不但是一种优良的电光陶瓷,而且因其具有形状记忆功能,即体现出形状自我恢复的自调谐机制,故也是一种智能陶瓷。智能陶瓷材料概念的提出,倡导了一种研制和设计陶瓷材料的新理念,对拓宽稀土在近代功能陶瓷中应用极为有利。近年的研究还表明,稀土在生物陶瓷、抗菌陶瓷等新型陶瓷材料中也有着独特的作用。由于稀土元素可与银、锌、铜等过渡元素协同增效,开发的稀土复合磷酸盐抗菌可使陶瓷表面产生大量的羟基自由基,从而增强了陶瓷的抗菌性能。稀土陶瓷颜料主要是指五种色相的组合着色锆英石基稀土陶瓷颜料。它可用作彩釉砖、外墙砖、地砖等建筑陶瓷的装饰材料,尤其适用于卫生洁具陶瓷制品的彩饰,还可用作瓷器釉上彩、釉中彩和釉下彩的色基。组合着色锆英石基稀土陶瓷颜料,是以二氧化锆、二氧化硅为基质材料,以过渡元素和稀土元素为组合着色剂,添加少量矿化剂,经高温900~1150℃固相反应合成。其主要技术指标如下:色相有红、黄、蓝、绿和灰,稳定性小于或等于1280℃最高可达1300℃),适应气氛为氧化焰,颗粒直径小于15μm的不少于92%,大于30μm者为零新材料稀土钴及钕铁硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子工业;用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铬酸镧是高温热电材料;当前世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展。此外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉;在农业方面,向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产量增加5~10%;在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。 研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早1~2天,株高增加2米,早熟3~5天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株结荚数增加8~6个,3粒荚数增多,增产5%~0%。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。

要确定论文的选题,就要看自己整个论文的思路框架,再确定论文的选题,确定你的研究方向,然后这个领域可以深入探索的

通常来说大学生在确定论文研究方向的时候,需要先考虑三件事,其一是自身的知识结构和能力特点;其二是目前拥有的研究资源;其三行业发展趋势。自身的知识结构和能力特点是选择研究方向的基础,因为要想完成一篇合格的论文,有三个基本的要求,具有一定的创新性。具有一定的落地可行性;论述的完整性和可靠性。要想让论文有所创新,首先就要从知识结构上寻求突破,所以自身的知识结构是论文研究方向首先应该考虑的因素。论文研究方向应该考虑一下当前的行业发展趋势,在产业结构升级的大背景下,如果研究方向能够与大环境相契合,不仅能够获得更多的研究资源,同时对于未来的发展空间也有较大程度的促进作用。以计算机领域为例,当前选择大数据、云计算、边缘计算、人工智能等方向都是不错的选择。研究资源对于论文方向的选择也有非常直接的影响,所以在选择论文方向的时候,要根据目前能够整合的研究资源进行细分方向的选择。通常来说,导师对于论文研究方向的选择有比较直接的影响,选择导师比较擅长的研究领域会更容易获得突破。要想完成一篇高质量论文往往需要做大量的基础工作,同时一定要尊重实验结果,否则在进行落地应用的过程中会遇到很多障碍,这一点一定要注意。

稀土元素及其应用领域论文选题方向是什么

稀土元素的用途:大多数稀土元素呈现顺磁性。钆在0℃时比铁具更强的 铁磁性。铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性,镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出 稀土金属的物理性质有极大差异。钐、铕、钇的热 中子吸收截面比广泛用于 核反应堆控制材料的镉、硼还大。稀土金属具有可塑性,以钐和镱为最好。除镱外, 钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。稀土元素已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。应用稀土可生产荧光材料、稀土金属氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、 磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等。 常用的氯化物体系为KCl-RECl3他们在工农业生产和科研中有广泛的用途,在钢铁、 铸铁和合金中加入少量稀土能大大改善性能。用稀土制得的 磁性材料其磁性极强,用途广泛。在化学工业中广泛用作催化剂。 稀土氧化物是重要的 发光材料、 激光材料。简介:稀土元素是17种特殊的元素的统称,它的得名是因为瑞典科学家在提取稀土元素时应用了稀土化合物,所以得名稀土元素。稀土元素就是化学元素周期表中镧系元素—— 镧(La)、 铈(Ce)、 镨(Pr)、 钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、 钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的元素—钇(Y)和钪(Sc)共17种元素,称为稀土元素。共性:1、它们的原子结构相似;2、离子半径相近(RE 3+离子半径06×10 -10m~84×10 -10m,Y 3+为89×10 -10m);3、它们在自然界密切共生。特性:稀土元素是周期表中IIIB族钇和镧系元素之总称。其中钷是人造放射性元素。他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价+3,其 水合离子大多有颜色,易形成稳定的配化合物。 稀土金属,由于熔点较低,在电解过程可呈 熔融状态在阴极上析出,故一般均采用电解法制取。可用 氯化物和 氟化物两种盐系,前者以稀土氯化物为原料加入电解槽,后者则以氧化物的形式加入。

世界上,90%以上的稀土资源都在我国,而稀土资源的作用范围非常广,从电子产品,化工产品,生活用具,到能源应用,都离不开它。可以说,这是一种非常重要的战略性资源。当然,它还有许多其他价值,这里就不一一累述了。总之,掌握了稀土资源,无论是在科技还是生活,都会产生重大的影响。

稀土元素是典型的金属元素。它们的金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素,而比其他金属元素活泼。在17个稀土元素当中,按金属的活泼次序排列,由钪,钇、镧递增,由镧到镥递减,即镧元素最活泼。稀土元素能形成化学稳定的氧化物、卤化物、硫化物。稀土元素可以和氮、氢、碳、磷发生反应,易溶于盐酸、硫酸和硝酸中。 ��稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物,因此在钢水中加入稀土,可以起到净化钢的效果。由于稀土元素的金属原子半径比铁的原子半径大,很容易填补在其晶粒及缺陷中,并生成能阻碍晶粒继续生长的膜,从而使晶粒细化而提高钢的性能。 ��稀土元素具有未充满的4f电子层结构,并由此而产生多种多样的电子能级。因此,稀土可以作为优良的荧光,激光和电光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料。 ��稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物,使稀土广泛用于印染行业。而某些稀土元素具有中子俘获截面积大的特性,如钐、铕、钆、镝和铒,可用作原子能反应堆的控制材料和减速剂。而铈、钇的中子俘获截面积小,则可作为反应堆燃料的稀释剂。 ��稀土具有类似微量元素的性质,可以促进农作物的种子萌发,促进根系生长,促进植物的光合作用

稀土这玩意其实不是土,而是十七种金属元素的合称,其中分为轻稀土、和重稀土两兄弟,小弟轻稀土主要用在冶金、陶瓷等行业;大哥重稀土则主攻激光、超导体、核工业等高精尖科技领域,有这么多的工业都需要稀土的加持,所以它也被称为“工业维生素”。

稀土元素及其应用领域论文选题方向怎么写

土高性能永磁电机研发基地挂牌仪式在北京航空航天大学隆重举行。这是包头稀土高新区加快稀土产业发展、进一步延伸孵化功能的重要举措,也是包头稀土高新区与北京航空航天大学合作的成功典范。 稀土高性能永磁电机研发基地,以北京航空航天大学雄厚的科研实力和各类高素质人才为依托,利用其在高性能 永磁电机技术研发方面的科研优势,借助包头稀土高新区优良的产业化发展模式,将研发体系与产业体系相衔接,成为高校科研机构与市场结合的前沿阵地和创新成果产业化过程的关键点。稀土高性能永磁电机研发基地的成立,对推动技术创新、促进科技成果转化及产业化将起到积极作用,尤其在加快包头稀土高新区稀土终端应用产品的开发,促进产业升级方面发挥重要作用。

动物营养与饲料的成本分析

百度一下 17种稀土元素名称的由来及用途浅说,了解了元素的性质及用途,意义就出来了

稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。在冶金工业方面 稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。在石油化工方面 用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程;在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大5倍;在合成顺丁橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土-三异丁基铝型催化剂,所获得的产品性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后处理工序短等优点;复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。在玻璃陶瓷方面 稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显象管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用,降低玻璃中的铁含量,以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。在新材料方面 稀土钴及钕、铁、硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子工业;用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铬酸镧是高温热电材料;近年来,世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展。 此外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉;在农业方面,向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产量增加5~10%;在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。农业方面作用 研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。 大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早1~2天,株高增加2米,早熟3~5天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株结荚数增加8~6个,3粒荚数增多,增产5%~0%。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。

稀土元素及其应用领域论文选题意义

付少英 陈芳 刘广虎(广州海洋地质调查局 广州 510760)第一作者简介:付少英(1973—),男,博士,高级工程师,现从事天然气水合物和海洋地质研究。通讯地址:广州1180信箱矿产所,邮政编码:510760,e-mail:,电话:020-82253987。摘要 本文通过对西沙海槽HX132PC 站位岩心沉积物稀土元素组成的系统研究,结合该柱状样浮游有孔虫的氧同位素地层研究,对比分析了南海北部陆坡西沙海槽区晚第四纪以来的沉积物物源及其环境演变。关键词 西沙海槽 稀土元素(REE)沉积环境 地球化学1 前言稀土元素(REE)是一组特殊的元素,在一般的沉积变质作用过程中,往往以一个“整体”运移,其分布模式保持不变。但由于不同的稀土元素之间性质仍有微小差异,外界条件变化可以导致稀土元素之间发生一定程度的分馏,引起稀土元素总量和分布模式的差异。因此稀土元素的分布模式及其之间的分异特征是良好的地球化学指示剂,可以用于揭示地质体形成过程中元素的迁移、富集和环境变化,被广泛运用于探讨岩石矿物的形成条件、物质来源、地球化学分异作用和沉积环境变化等领域。在海洋沉积物的研究中,稀土元素其含量随深度的变化不仅反映出各类沉积物组成特征的变化,而且对于确定沉积物地层的划分及古海洋环境的演化均有指导意义。而海底沉积物中稀土元素的含量、配分模式和一些重要的稀土元素参数,不仅可以反映各类型沉积物的总体特征,而且对于探讨沉积物的形成条件、物源区性质和气候环境具有重要意义(沈华悌,1990;霍文冕等,2003)。本文通过对西沙海槽HX132 PC站位岩心沉积物稀土元素组成系统研究,分析了南海北部陆坡西沙海槽区晚第四纪以来的沉积物物源及其环境演变。2 样品概况HX132柱状样取自西沙海槽南部斜坡(17°5650′,113°2612′),水深1526m,柱长33m,为该区所获取的最长的重力柱状样。该柱状样沉积连续,岩性稳定单一,为含钙质生物粘土质粉砂,未见生物扰动现象和非正常沉积,未见底栖生物扰动和非正常搬运沉积。沉积物组分以海洋生物颗粒和粘土矿物为主,陆源碎屑矿物和海洋自生矿物少量。根据浮游有孔虫Guber(白色)进行氧碳同位素地层的研究和划分,该柱状样揭示了氧同位素1-6期的沉积序列,构成里斯冰期(相当于氧同位素6期,该期未见底)→末次间冰期(相当于氧同位素5期)→玉木冰期(又包含一个玉木Ⅰ期→玉木亚间冰期→玉木Ⅱ期次级的气候旋回,分别对应于相当于氧同位素4、3、2期)→冰后期全新世期(相当于氧同位素1期)完整气候地层。该柱状样晚更新世以来的平均沉积速率为0cm/ka,但冰期和间冰期的沉积速率差异较大,冰期沉积速率高于间冰期沉积速率,氧同位素1、3和5期的沉积速率分别为0、6和8cm/ka,2、4期的沉积速率为0和7cm/ka,氧同位素6期未见底,根据平均沉积速率为0cm/ka推算,长1133cm的HX132柱状样代表约14万年以来的沉积。以平均10cm间隔取样,共取样95个,样品由广州海洋地质调查局实验测试所分析测试,测试仪器为ICP4300 DV电感耦合等离子体发射光谱仪。3 稀土元素含量和总体分布经过测试分析,HX132站位95个柱状沉积物样品各稀土元素的含量变化范围及均值为:La为4~3 μg/g,均值为3 μg/g;Ce为3~0 μg/g,均值为85μg/g;Pr为0×10-6~6×10-6,均值为3 μg/g;Nd为9~4 μg/g,均值为8 μg/g;Sm为59~14 μg/g,均值为00 μg/g;Eu为83~50 μg/g,均值为12 μg/g;Gd为19~50 μg/g,均值为71 μg/g;Tb为20~81 μg/g,均值为21 μg/g;Dy为28~68 μg/g,均值为02 μg/g;Ho为50~26 μg/g,均值为76 μg/g;Er为04~47 μg/g,均值为88 μg/g;Tm为23~69 μg/g,均值为16 μg/g;Yb为49~63 μg/g,均值为06 μg/g;Lu为17~78 μg/g,均值为60 μg/g。而整个柱状沉积物中,样品的稀土元素总量w(∑REE)的变化范围为96~57 μg/g,平均值为8 μg/g。表1列出了西沙海槽海域HX132站位及邻近的东沙群岛海域ODP1146站位、南沙群岛海域的NS02-1、NS02-21、NS02-50站位以及大洋玄武岩14种稀土元素的平均含量。从表1的结果可以看出,HX132、ODP1146、NS02-1、NS02-21 以及NS02-50 的稀土元素的平均含量总体上与中国黄土相似,而与大洋玄武岩稀土元素含量差异较大,具有一定的“亲陆性”。这反映了整个南海沉积物的来源都主要是以陆源供应为主。另一方面,就南海的不同区域而言,西沙海槽HX132 站位沉积物的稀土元素含量,与南海南部南沙群岛海域的NS02-1、NS02-21以及NS02-50三个站位差异较大,而与同样位于南海北部陆坡区的东沙群岛海域ODP1146 站位的情况相似,但Pr、Nd、Tb、Tm以及Lu的平均含量相对较高,这一方面表明南海南北陆坡的沉积物源不同,整个南海北部陆坡区可能具有相似的物源供应。由于南海北部沉积物的陆源只能来自珠江、台湾岛及洋流经巴士海峡搬运而来的吕宋岛沉积物(邵磊等,2001),进一步的研究(刘岩等,1999;吴明清,1983)表明,南海北部陆坡与台湾浅滩沉积物及珠江口沉积物具有物质来源及成因上的同一性,而东沙群岛海域ODP1146站位沉积物的物源可能与台湾海峡沉积物更为接近一些(刘宝林等,2004)。因此,可以推测,西沙海槽HX132站位沉积物中,珠江口带来的陆源沉积物质要更多一些。表1 HX132 站位及其它地区沉积物样品中稀土元素含量(wB/10-6) Table1 The distribution of REE in sediments of the core HX132 and other samples注:HX132;ODP1146(刘宝林等,2004);NS02-1(田正隆等,2005);NS02-21(田正隆等,2005)NS02-50(田正隆等,2005);中国黄土(文启忠,1989);大洋玄武岩(Frey et ,1964)4 稀土元素配分模式图1 HX132柱状样稀土元素分配模式与其他地区的对比图表F1 Comparison of REE distribution patterns of the core HX132 and other sediments从南海不同区域海底表层沉积物中稀土元素平均的含量的配分模式(图1)看,南海不同的沉积区,沉积物的稀土分布模式存在差异。其中,南海南部南沙群岛海域的NS021、NS02-21以及NS02-50三个站位与南海北部陆坡区东沙群岛海域ODP1146站位的稀土元素的配分模式非常相似,表明南海南北的沉积物均来自陆源,且具有相同或相近的形成过程。稀土元素组成存在着明显的规律性,LREE/HREE>1,为缓右倾斜型,轻稀土相对富集的分布模式,无明显的Eu异常。说明在沉积过程中相对于北美页岩,REE没有发生明显的分异。相比而言,西沙海槽HX132站位沉积物虽然也没有明显的Eu异常,但其稀土元素配分曲线中重稀土元素富集,LREE/HREE<1,呈现明显的Ce负异常(68),表明相对于东沙群岛和南沙群岛海域,在样品所揭示的时间-空间尺度内,西沙海槽海域沉积物的物质来源与形成环境具有一定的地域性,沉积物的形成环境总体具还原性。为了进一步确定稀土元素的组成与沉积环境与物源的关系,这里对HX132站位沉积物的δEu和δCe的组成特征与代表沉积物的岩性特征的沉积物平均粒径MZ(Φ)、代表生物活动的CaCO3、代表有机质输入的有机碳、代表陆源输入的SiO2+Al2O3+Fe2O3以及代表火山活动的火山玻璃以及褐铁矿含量之间进行了相关分析(表2)。表2 HX132站位稀土元素δEu和δCe与沉积物其它参数的相关系数 Table2 The related geochemical parameters of sediments in the core HX132结果显示,沉积物中代表生源输入的CaCO3与δEu和δCe的组成均呈现显著负相关的关系,而代表陆源输入的SiO2+Al2O3+Fe2O3与两者均成显著正相关关系,同时,δEu和δCe的组成与代表火山作用的火山玻璃和褐铁矿的组合成负相关,这一方面证实陆源输入是西沙海槽晚更新世以来沉积物的主要来源,也表明该时期生物碎屑碳酸盐沉积对陆源沉积的稀释作用显著。另一方面,沉积物的平均粒径MZ与δCe的组成呈正相关(与δEu负相关),有机质的含量与δCe的组成负相关(与δEu无相关性),这表明细粒沉积物中封闭性强,环境相对还原,有机质保存相对丰富。5 稀土元素的纵向分布晚更新世上次冰期以来,HX132柱状样碳酸盐岩溶解作用不强,受底流搬运活动的影响微弱,除了玉木冰期海平面的下降导致沉积环境发生微小波动外,一直处于较稳定的半深海沉积环境。从时间序列上看,经过里斯冰期→末次间冰期→玉木冰期→冰后期完整的冰期旋回,除了氧同位素4期和3期(对应于玉木冰期中的玉木Ⅰ期和玉木亚间冰期),沉积物稀土元素的配分模式总体上重稀土元素富集,LREE/HREE<1,沉积物稀土元素中Pr、Nd、Gd、Tb显著富集,呈现明显的Ce负异常(图2)。图2 HX132不同时代沉积物稀土元素的配分模式F2 REEs distribution patterns of sediments in different eras from HX132 core同时,HX132柱状样各个时期的沉积物都表现出相似的配分模式,说明西沙海槽沉积环境和物质来源具有一定的继承性,反映了从14万年来西沙海槽沉积的供应基本保持稳定,而玉木冰期海平面的下降导致的沉积环境微小波动,也对沉积作用产生了一定的影响。不同时期沉积物中表现出的Ce特征,说明在源区岩石风化过程以及沉积物的沉积过程中,环境气候状况较不稳定。由于氧化环境沉积物的∑REE高,稀土元素铈为正异常,即δCe>1,表明铈富集;而还原环境的沉积物∑REE低,铈为负异常,即δCe<1,铈的亏损代表还原环境。铈亏损程度越大,说明沉积还原程度越大。沉积物稀土元素参数(表2)更为清楚地显示出了不同时期的沉积环境的差异。HX132柱状样沉积物δCe的平均值都小于1(表3),为负异常,表明沉积环境总体具还原性。表3 HX132站位不同时代沉积物样品中稀土元素参数 Table3 The related REEs parameters of sediments in different eras from the core HX132总体上,∑REE和δCe值总体上随深度增加而增加,表明随着时间的推移,沉积环境的氧化性增强。对应于玉木冰期(对应于氧同位素4期→2期)沉积环境的微小波动,玉木Ⅰ期和玉木亚间冰期(对应于氧同位素4期和3期)形成的沉积物中,∑REE达到了整个柱状沉积的最大(分别为66和27),同时重稀土元素相对富集(∑Ce/∑Y达到了最低,为98和01),分子量较低的重稀土元素相对更为富集(NGd/NLu达到了最大,分别为36和53)。在上次冰期和末次冰期以来∑REE相对较低,而在上次间冰期相对较高,这表明上次间冰期的沉积环境相对地偏氧化性。资料显示,在末次冰期(玉木冰期)冰盛期以来,西沙海槽火山活动增强,海平面下降,沉积速率增大,陆源物质的输入增加,同时生物活动活跃,有孔虫、硅藻和放射虫丰度达到最高值,陆源碎屑物质和火山陆灰含量骤增。这些作用的共同作用,正好造成了西沙海槽HX132站位不同深度沉积物中稀土元素的组成的差异。6 结论1)南海西沙海槽HX132柱状样沉积物稀土元素的特征,与东沙群岛和南沙群岛沉积物相似,具有明显的“亲陆性”,而与大洋玄武岩稀土元素含量差异较大,反映了陆源供应是南海沉积物的主要来源。2)南海北部陆坡区的西沙海槽HX132站位,与东沙群岛海域ODP1146站位的沉积物的稀土元素特征相似,而与南海南部南沙群岛海域的NS02-1、NS02-21以及NS02-50三个站位差异较大,表明南海南北陆坡的沉积物源不同,南海北部陆坡区具有相似的物源供应;而根据稀土元素的组成特征分析,珠江口来的陆源物质对西沙海槽沉积物的贡献相对更多。3)从中新世(14万年)以来,经过里斯冰期→末次间冰期→玉木冰期→冰后期完整的冰期旋回,除了玉木冰期中的玉木Ⅰ期和玉木亚间冰期,西沙海槽沉积供应基本保持稳定,而玉木冰期海平面的下降导致的沉积环境微小波动,也对沉积作用产生了一定的影响。4)在上次冰期和末次冰期以来∑REE相对较低,而在上次间冰期相对较高,这表明上次间冰期的沉积环境相对地偏氧化性。参考文献霍文冕,曾宪章,田伟之,等北极楚科奇海近代沉积物稀土元素地球化学特征初探[J]极地研究,15(1):23~27刘宝林,王亚平,王吉中,等南海北部陆坡海洋沉积物稀土元素及物源和成岩环境[J]海洋地质与第四纪地质,24(4):18~23刘岩,张祖麟,洪华生珠江口伶仃洋海区表层沉积物稀土元素分布特征及配分模式[J]海洋地质与第四纪地质,19(1):103~107邵磊,李献华,韦刚健,等南海陆坡高速堆积体的物质来源[J]中国科学(D辑),31(10):828~833沈华悌深海沉积物中的稀土元素[J]地球化学,(4):340~347田正隆,戴英,龙爱民,等南沙群岛海域沉积物稀土元素地球化学研究[J]热带海洋学报,24(1):8~15文启忠中国黄土地球化学[M]北京:科学出版社吴明清我国台湾浅滩海底沉积物稀土元素地球化学[J]地球化学,(3):303~313Frey F A,Haskin LRare earths in ocean icba salts[J]GR69(4):775~780Geochemical Characteristics Of Rare Earth Elements In Sediments Of Xisha Trouth Area,South China SeaFu Shaoying Chen Fang Liu Guanghu(Guangzhou Marine Geology Survey,Guangzhou,510760)Abstract:Rare earth elements in the HX132 core of sediments sampled from Xisha Trouth Area,South China Sea,were measured by ICP-MS method,and the stable istopes of oxygen(δ18O)were also The rare earth element(REE)distribution patterns were compared between Xisha Trouth core samples and other area samples,It is found that there are very similar in REE contents but the Chonddrite-normalized REE distribution patterns are great differences LREE(light rare earth element)enrichment and Eu negative anomaly,indicating that there are a similar terrestrial sediment source in South China Sea and it mainly due from the mouth Pearl River in the North of the South China Sea,including Xisha Trouth and Dongsha sea And The REE distribution patterns in lengthways orientation were discussed in HX132 core,and their correlation with sedimentary environment were also It is indicated that the difference of the REE content and distribution patterns are mainly controlled by the sedimentary environment,and during the last interglacial it was in some oxidation of Key Words:Xisha Trouth Area rare earth element(REE)sedimentary environment geochemistry

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