楊　帆，宋云濤，張舜堯，郝志紅，郭志娟，王成文，岑　況

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 地球物理地球化學(xué)勘查研究所，河北 廊坊　065000；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京　100083)

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內(nèi)蒙古大石寨地區(qū)稀土元素的區(qū)域分布特征

楊帆1,2，宋云濤1，張舜堯1，郝志紅1，郭志娟1，王成文1，岑況2

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 地球物理地球化學(xué)勘查研究所，河北 廊坊065000；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083)

總結(jié)了內(nèi)蒙古大石寨地區(qū)1∶25萬(wàn)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查獲得的1點(diǎn)/4km2的水系沉積物組合樣品中的La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y等15種稀土元素的區(qū)域地球化學(xué)分布特征。稀土元素分布與研究區(qū)中部的黑云母花崗巖密切相關(guān)，輕稀土主要分布在該巖體外圍的二疊系地層中，重稀土主要分布在該巖體上方。該巖體上方和外圍地層的稀土元素分布、稀土元素總量、輕重稀土比及δCe、δEu、(La/Sm)N、(La/Tb)N、(La/Lu)N、(Ce/Yb)N、(Gd/Lu)N等稀土元素分餾特征的差異明顯。利用區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查水系沉積物樣品中的稀土元素含量，可獲得研究區(qū)可靠的稀土元素區(qū)域地球化學(xué)分布特征，也可反映研究區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)，并為區(qū)域地球化學(xué)異常解譯提供參考資料。

區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查；水系沉積物；稀土元素；大石寨地區(qū)；異常解譯

0　引　言

稀土元素化學(xué)性質(zhì)相似, 在自然界中為共生的元素組合[1]，由于在原子結(jié)構(gòu)和晶體化學(xué)性質(zhì)上存在著微小差別, 所以在不同地球化學(xué)條件下也會(huì)產(chǎn)生分餾，形成不同的分布狀況和分布模式, 從而構(gòu)成有特殊意義的地球化學(xué)信息[2-8]。前人大多將關(guān)注的重點(diǎn)主要集中于利用稀土元素的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)來(lái)研究巖石成因[2,4,5,7,9-11]、物質(zhì)來(lái)源[3,12-23]、成巖成礦物理化學(xué)條件[6,8,23-30]和地球等天體的形成和演化[13,31-39]，但是少見(jiàn)關(guān)于15種稀土元素的面積性區(qū)域地球化學(xué)分布的報(bào)道。本文基于內(nèi)蒙古大石寨地區(qū)1∶25萬(wàn)區(qū)域地球化學(xué)勘查工作，利用1點(diǎn)/ 4km2的組合樣品，分析測(cè)試了研究區(qū)水系沉積物中的69項(xiàng)指標(biāo)，包括本文主要討論的SiO2和La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y等15種稀土元素，用以研究上述15種稀土元素的區(qū)域地球化學(xué)分布特征，為區(qū)域地球化學(xué)異常解譯提供參考資料。

1　地質(zhì)概況

1.1區(qū)域地質(zhì)概況

圖1　研究區(qū)區(qū)域構(gòu)造略圖Fig.1　Schematic regional tectonic map of the study area

研究區(qū)位于大興安嶺中段、大興安嶺主脊東部[30](圖1), 地處北北東向大興安嶺主脊斷裂和北東向二連—賀根山斷裂交叉點(diǎn)南側(cè)。受區(qū)域斷裂構(gòu)造控制，北東向褶皺構(gòu)造發(fā)育[36]。區(qū)內(nèi)出露古生界、中生界及新生界地層。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，具有多期次多旋回特點(diǎn)[30]。巖漿巖沿深大斷裂和大型坳陷邊緣組成大興安嶺大型巖漿-構(gòu)造帶。區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖主要見(jiàn)于二疊系，為低綠片巖相變質(zhì)作用的產(chǎn)物。

1.2研究區(qū)地質(zhì)概況

大石寨地區(qū)出露的地質(zhì)體主要有酸性巖為主體的侵入巖和地層[37](圖2)。研究區(qū)分布范圍最大、最醒目的侵入巖體為約450 km2的三疊系淺肉紅色中細(xì)粒黑云母花崗巖, 該巖體是酸偏堿性侵入巖。該巖體主體部分位于研究區(qū)中部，呈長(zhǎng)橢圓形。受近東西、北東、北北東向斷裂構(gòu)造的控制，巖體北部以近東西向延伸，與北部的侏羅系安山巖、凝灰?guī)r、砂巖、粉砂巖和白堊系凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖、砂礫巖均為斷層接觸關(guān)系。由于第四系沖洪積物覆蓋，巖體北部近東西向部分被分為5段，呈串珠狀分布。研究區(qū)西側(cè)，巖體西南也有零星三疊系淺肉紅色中細(xì)粒黑云母花崗巖。此外，研究區(qū)局部發(fā)育有侏羅系中細(xì)粒黑云母花崗巖和微細(xì)粒斑狀花崗巖小巖體，白堊系的正長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖小巖體。

研究區(qū)地層主要有二疊系、侏羅系、白堊系和第四系。二疊系地層主要為砂巖、粉砂巖、泥巖、頁(yè)巖、灰?guī)r等沉積巖，偶見(jiàn)英安巖。侏羅系地層以安山巖、凝灰?guī)r為主。白堊系地層見(jiàn)凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖等[11]。第四系為沖洪積砂礫石、亞砂土、亞黏土和風(fēng)成黃土等[38]。

在三疊系黑云母花崗巖外圍分布的地層以二疊系為主，東側(cè)見(jiàn)白堊系。巖體與二疊系為侵入接觸關(guān)系，與白堊系為沉積接觸關(guān)系。

受區(qū)域構(gòu)造影響，區(qū)內(nèi)發(fā)育呈北東向展布的褶皺帶，以及以近東西向及北東、北北東向?yàn)橹?，北西向和近南北向?yàn)檩o的斷裂帶構(gòu)成的斷裂構(gòu)造[39]。

圖2　研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2　Geological sketch map of the study area1.第四系沖洪積物；2.白堊系凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖、砂礫巖；3.侏羅系安山巖、凝灰?guī)r、砂巖、粉砂巖；4.二疊系砂巖、粉砂巖、泥巖；5.淺黃色、肉紅色花崗斑巖；6.淺黃色中粒、中細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖；7.淺肉紅色微粒斑狀花崗巖；8.灰白色中細(xì)粒黑云母花崗巖；9.淺肉紅色中細(xì)粒黑云母花崗巖；10.地質(zhì)界線；11.平行不整合；12.角度不整合；13.正斷層；14.逆斷層；15.推測(cè)性質(zhì)不明斷層

2　樣品采集、分析測(cè)試與編圖

2.1樣品采集

根據(jù)研究區(qū)自然地理、景觀分布特點(diǎn)和《區(qū)域地球化學(xué)勘查規(guī)范》(DZ/T 0167—2006)，確定研究區(qū)內(nèi)開(kāi)展區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查采用水系沉積物測(cè)量。

采樣點(diǎn)主要布置在二級(jí)水系、三級(jí)水系上游和長(zhǎng)度1～2 km的一級(jí)水系口附近；在兼顧合理性和均勻性的同時(shí)，采樣點(diǎn)應(yīng)最大限度控制匯水域面積。采樣部位為活動(dòng)性流水線上，采樣介質(zhì)為分選性差的碎屑物質(zhì)(水系沉積物)，樣品由樣點(diǎn)周圍50 m 范圍內(nèi)的3～5個(gè)子樣組合而成，采樣粒度為2～0.25 mm。

研究區(qū)面積約3 300 km2，共布設(shè)采集樣點(diǎn)3 308個(gè)(單樣)，平均采樣密度1.01點(diǎn)/ km2；送分析樣品為1點(diǎn)/ 4km2的組合樣，分析樣品827件(組合樣)。

2.2分析測(cè)試

樣品分析工作由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所中心實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)完成。共分析了69種元素，本文對(duì)其中的SiO2和La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y等 15種稀土元素進(jìn)行討論。其中SiO2采用X射線熒光光譜法(XRF)測(cè)定，15種稀土元素均采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)分析。

上述分析指標(biāo)均按照《區(qū)域地球化學(xué)勘查規(guī)范》(DZ/T 0167—2006)和《區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查樣品化學(xué)成分分析》(DZ/T 0130.4—2006)的規(guī)定進(jìn)行測(cè)試質(zhì)量控制，所有測(cè)試結(jié)果均符合規(guī)范要求。

3　結(jié)果分析

3.1稀土元素分組

采用R型聚類分析，對(duì)上述15種稀土元素進(jìn)行了分組，如圖3所示。以相關(guān)系數(shù)0.7為界，將它們分為2個(gè)元素組：(1)La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb；(2)Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y。根據(jù)各元素的相關(guān)性分析認(rèn)為，15種稀土元素間的地球化學(xué)行為存在一定的差異，表現(xiàn)為兩個(gè)簇群間的差異，形成了以La、Ce等為主的輕稀土元素組合和以Lu、Y為主的重稀土元素組合。按照元素周期表排列的原子序數(shù)，上述2個(gè)元素組以原子序數(shù)為66的Dy為明顯的分界，應(yīng)該與稀土元素的電子構(gòu)型有關(guān)。本次R型聚類分析與傳統(tǒng)劃分結(jié)果略微不同，即Gd、Tb與輕稀土元素組成一個(gè)元素組，屬于2個(gè)元素組之間過(guò)渡的2個(gè)元素。

圖3　稀土元素R型聚類分析結(jié)果Fig.3　Results of R cluster analysis for REEs

圖4　稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu地球化學(xué)分布特征Fig.4　Geochemical maps of REEs of La,Ce,Pr,Nd,Sm and Eu

稀土元素分布特征在Gd元素發(fā)生變化，是因?yàn)镚d元素的電子構(gòu)型是4f15d1，Gd后面的元素電子構(gòu)型仍為4fn5d0型，新增加的電子在自旋方向與原來(lái)的相反，使得鑭系元素從Tb到Lu的4f電子層在能量上更穩(wěn)定，從而與輕稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu的性質(zhì)不同[41-42]。這就是形成上述差異的實(shí)質(zhì)性原因。而稀土元素原子結(jié)構(gòu)的差別，導(dǎo)致部分稀土元素能以+2、+4價(jià)離子的形式存在，這一點(diǎn)對(duì)稀土分離具有重要的意義。Tb能以Tb4+的形式存在，其特點(diǎn)是離子半徑小、離子電位高，可能是本次R型聚類分析以Tb為界的一個(gè)原因。

3.2稀土元素的區(qū)域地球化學(xué)分布特征

根據(jù)R型聚類分析的結(jié)果，分別編制了2組稀土元素的地球化學(xué)分布圖。結(jié)果顯示，2組元素的區(qū)域地球化學(xué)分布具有明顯的差異和關(guān)聯(lián)性。

La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb等元素的地球化學(xué)分布特征極為相似，各元素濃集中心基本重合，高值區(qū)呈半環(huán)狀圍繞東側(cè)的低值區(qū)(圖4)。低值區(qū)位于研究區(qū)中心，與高值區(qū)構(gòu)成一個(gè)似橢圓狀的共同體。低值區(qū)的中偏南部為其核心分布區(qū)，向北部元素含量值有所抬升，北部低值區(qū)折向東西向。從La到Eu，低值區(qū)呈逐漸縮小的趨勢(shì)。Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y等元素主要呈高值分布在研究區(qū)的中部(圖5)。其分布主體基本覆蓋了La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb等元素的低值區(qū)，西側(cè)高值區(qū)與La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb等元素的高值區(qū)的東側(cè)部分重疊。值得說(shuō)明的是，Gd、Tb元素的分布特征介于兩組稀土元素之間，具有過(guò)渡分布的特點(diǎn)。

圖5　稀土元素Gd、Td、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y地球化學(xué)特征分布Fig.5　Geochemical maps of REEs of Gd,Td,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu and Y

圖5顯示，Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y各元素分布具有以下特點(diǎn)：(1)從Gd至Lu(Y)，這些元素的高值區(qū)逐漸向東向北偏移，將La、Ce等元素的低值區(qū)逐漸覆蓋；(2)Gd、Tb兩元素分布接近La、Ce等元素組，殘留有La、Ce等元素低值分布的信息，保留的低值區(qū)信息雖不強(qiáng)，但與La、Ce的低值區(qū)具有相似性，呈逐漸過(guò)渡的態(tài)勢(shì)；(3)在本組元素南部與La、Ce等元素高值區(qū)重疊的高值濃集區(qū)有逐漸減弱的特點(diǎn)。

分析兩組元素的整體分布特點(diǎn)認(rèn)為，盡管兩組元素的分布各具特性，但是二組之間具有明顯的關(guān)聯(lián)性。自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y的低值區(qū)從強(qiáng)逐漸減弱，Gd、Tb呈中間過(guò)渡區(qū)，輕稀土元素的低值區(qū)逐漸由重稀土元素的高值區(qū)取代。

在研究區(qū)中南部出現(xiàn)的稀土元素的高值區(qū)內(nèi)的濃集中心，元素含量變化與上述趨勢(shì)相反，從La至Y，濃集中心的元素含量逐漸降低，高含量有向北漂移增強(qiáng)的趨勢(shì)。

2組稀土元素的地球化學(xué)分布特征顯示出，在該研究區(qū)，La、Y可分別代表輕、重稀土元素的地球化學(xué)分布特征，這一點(diǎn)恰好表明了我國(guó)開(kāi)展區(qū)域地球化學(xué)勘查以來(lái)分析39項(xiàng)指標(biāo)中稀土元素只有La和Y的合理性。而要對(duì)稀土元素的分餾特征、對(duì)稀土礦床進(jìn)行研究或?qū)Φ厍蚧瘜W(xué)異常進(jìn)行精細(xì)剖析，則需分析更多的稀土元素。

進(jìn)一步對(duì)比地質(zhì)圖發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)中部發(fā)育三疊系淺肉紅色中細(xì)粒黑云母花崗巖, 該巖體是酸偏堿性侵入巖。稀土元素主要分布在偏堿的黑云母花崗巖和二疊系上方，與黑云母花崗巖具有明顯的成生關(guān)系，巖體東側(cè)白堊系的稀土元素分布應(yīng)與之無(wú)關(guān)。在黑云母花崗巖主巖體北側(cè)，巖體呈近東西向長(zhǎng)條狀，其上分布的輕稀土元素與主巖體上的輕稀土元素含量均呈低值分布，但較主巖體上的明顯偏高；其上分布的重稀土元素幾乎無(wú)顯示，顯示出小巖體與主巖體間稀土元素具有差異性。

這種分布特點(diǎn)與稀土元素的“鑭系收縮”現(xiàn)象密切相關(guān)。稀土元素的堿性隨著離子半徑的減小而降低，序列為：La→Ce→Pr→Nd→Sm→Eu→Gd→Tb→Dy→Y→Er→Tm→Yb→Lu，其氫氧化物的溶解及開(kāi)始沉淀的pH值也按照該順序降低，即各元素沉淀順序與上述序列相反[41-43]。因此，在該侵入體熔液冷凝過(guò)程中，重稀土元素更易于在該酸性巖體中心沉淀富集下來(lái)；輕稀土元素較重稀土元素遷移能力大，易于向該巖體邊緣和外圍地層中遷移，導(dǎo)致它們自巖體中心向外圍發(fā)生分帶，產(chǎn)生分離，Gd、Tb兩元素分布特征呈過(guò)渡態(tài)[14,44]。

3.3稀土元素總量ΣREE

對(duì)比研究區(qū)地質(zhì)圖和稀土元素的地球化學(xué)圖發(fā)現(xiàn)，稀土元素的分布與中三疊統(tǒng)淺肉紅色中細(xì)粒黑云母花崗巖產(chǎn)出的范圍很吻合。因此，本文將出露在該巖體上方的單一樣品和其上全部樣品平均值，分布在黑云母花崗巖外圍的其他地層區(qū)域的單一樣品、其上全部樣品平均值，稀土總量和輕重稀土比等參數(shù)作了統(tǒng)計(jì)(表1)。結(jié)果顯示，黑云母花崗巖的稀土元素總量在53.82～231.92 μg/g之間，平均值為97.40 μg/g。其他地層的稀土元素總量在34.00～314.20 μg/g之間，平均值為154.83 μg/g。

表1　稀土元素參數(shù)統(tǒng)計(jì)

注：采用Haskin等[40]提供的9個(gè)球粒隕石平均值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

3.4稀土分餾特征

3.4.1輕重稀土比ΣLREE/ΣHREE

黑云母花崗巖的輕重稀土比(ΣLREE/ΣHREE)平均值為0.51～5.15，其他地層的輕重稀土比平均值為1.13～33.00。黑云母花崗巖的輕重稀土比普遍低于其外圍的二疊系地層，ΣLREE/ΣHREE值較好地反映出不同源區(qū)地質(zhì)體的稀土元素地球化學(xué)特性的差異。

3.4.2δCe和δEu特征

δCe和δEu是反映體系氧化-還原條件變化和源區(qū)風(fēng)化程度的重要指標(biāo)。

由表1可看出，黑云母花崗巖的δCe平均值為0.87～2.71，δEu平均值為0.08～1.08；外圍地層δCe平均值為0.75～3.55，δEu平均值為0.21～1.37。

由此可見(jiàn)，研究區(qū)內(nèi)不同地質(zhì)體之間的δCe、δEu差異明顯。δCe表現(xiàn)為中度至弱負(fù)異常。黑云母花崗巖δEu主要表現(xiàn)為負(fù)異常，其他地層δEu主要表現(xiàn)為中度至弱負(fù)異常。

3.4.3(La/Sm)N、(La/Tb)N、(La/Lu)N、(Ce/Yb)N、(Gd/Lu)N特征

由表1可看出，黑云母花崗巖的(La/Sm)N平均值為1.12～4.79，(La/Tb)N平均值為0.76～9.26，(La/Lu)N平均值在0.39～10.49之間，(Ce/Yb)N平均值為0.63～9.57，(Gd/Lu)N平均值為0.25～1.62。其周圍地層(La/Sm)N平均值為2.05～4.75，(La/Tb)N平均值在2.02～9.42之間，(La/Lu)N平均值0.97～12.27，(Ce/Yb)N平均值為1.47～25.13，(Gd/Lu)N平均值為0.39～2.14。由此可見(jiàn)，黑云母花崗巖和其外圍地層稀土元素分餾差異較明顯。稀土元素在不同地質(zhì)體間的分餾差異，可以用來(lái)解釋其他元素濃度變化的原因[43]，從而可以用來(lái)解釋地球化學(xué)異常。

3.4.4稀土元素歸一化行為

由于球粒隕石被認(rèn)為是地球的原始物質(zhì)，因此以其為標(biāo)準(zhǔn)能夠反映樣品相對(duì)地球原始物質(zhì)的分異程度，揭示沉積物源區(qū)特征。

出露在花崗巖巖體上方的單一樣品和其上全部樣品的平均值，分布在巖體周圍的地層的單一樣品、其上全部樣品的平均值經(jīng)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后發(fā)現(xiàn)，黑云母花崗巖和周圍地層稀土元素的分餾差異明顯 (圖6)?；◢弾r巖體的稀土配分為近平坦型，輕、重稀土分餾程度接近，且表現(xiàn)為弱的Ce正異常和強(qiáng)的Eu負(fù)異常。巖體外圍地層稀土配分模式呈左高右低的向右傾斜分布，輕稀土較為富集，且表現(xiàn)為輕稀土分餾程度明顯高于重稀土分餾程度，表現(xiàn)為弱的Ce正異常和弱的Eu負(fù)異常。

圖7　稀土總量、輕重稀土比的區(qū)域分布特征Fig.7　Regional distribution characteristics of ΣREE and ΣLREE/ΣHREE

圖6　花崗巖巖體和周圍地層的稀土配分模式Fig.6　Chondrite normalized REE patterns for samples from granite and the surrounding strata

3.5稀土元素總量和輕重稀土比的區(qū)域分布特征

前述黑云母花崗巖與研究區(qū)其他地層間的稀土元素總量、輕重稀土比具有明顯的特征，因此，筆者試圖尋求稀土元素總量、輕重稀土比在區(qū)域上的分布規(guī)律及其與花崗巖巖體分布的空間關(guān)系，因此編制了稀土元素總量、輕重稀土比的區(qū)域等值線圖(圖7)。結(jié)果顯示，稀土元素總量在黑云母花崗巖巖體上方呈現(xiàn)明顯的低值區(qū)，在該巖體外圍的西、南、東3側(cè)的地層中具有明顯的呈“U”字形的高含量區(qū)。

輕重稀土比的區(qū)域分布特征，與稀土元素總量的相似，即在黑云母花崗巖巖體主體部分上方，呈現(xiàn)明顯的低值區(qū)，并被該巖體四周由多個(gè)零散的高值區(qū)所環(huán)繞。

4　結(jié)　論

大石寨地區(qū)水系沉積物中的稀土元素分布與偏堿性黑云母花崗巖有關(guān)，稀土元素總量、輕重稀土元素比相對(duì)于外圍二疊系地層較低。輕、重稀土元素，稀土元素總量，輕重稀土元素比的區(qū)域分布可指示研究區(qū)中黑云母花崗巖產(chǎn)出空間位置，在巖體附近形成明顯的分帶。δCe、δEu、(La/Sm)N、(La/Tb)N、(La/Lu)N、(Ce/Yb)N、(Gd/Lu)N等稀土元素分餾參數(shù)的特征亦表明，黑云母花崗巖與外圍二疊系地層之間存在明顯差異。上述指標(biāo)相互印證，并顯示出稀土元素地球化學(xué)性質(zhì)的相似性與差異性。

稀土元素的地球化學(xué)分布特征表明，在研究區(qū)，La、Y的地球化學(xué)分布特征可分別代表輕、重稀土元素，這一點(diǎn)恰好證明了我國(guó)開(kāi)展區(qū)域地球化學(xué)勘查以來(lái)分析的39項(xiàng)指標(biāo)中稀土元素只有La和Y的合理性。但要精細(xì)地剖析、解釋和評(píng)價(jià)地球化學(xué)異常，則需分析更多的稀土元素。

大石寨地區(qū)中，稀土配分模式在花崗巖巖體上方為近平坦型，輕、重稀土分餾程度接近，且表現(xiàn)為弱的Ce正異常和強(qiáng)的Eu負(fù)異常。在巖體外圍地層中呈左高右低的向右傾斜分布，輕稀土較為富集，且表現(xiàn)為輕稀土分餾程度明顯高于重稀土分餾程度，表現(xiàn)為弱的Ce正異常和弱的Eu負(fù)異常。

綜上分析，利用1∶25萬(wàn)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查1點(diǎn)/4km2水系沉積物樣品中的稀土元素含量，可獲得測(cè)區(qū)可靠的稀土元素區(qū)域地球化學(xué)分布特征，也可反映研究區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)，并為區(qū)域地球化學(xué)異常解譯提供參考資料。

[1]趙振華, 周玲棣. 我國(guó)某些富堿侵入巖的稀土元素地球化學(xué)[J]. 中國(guó)科學(xué)(B 輯), 1994, 24(10): 1109-1120.

[2]駱庭川. 稀土元素地球化學(xué)在花崗巖類研究中的意義[J]. 地質(zhì)科技情報(bào), 1986, 5(2): 140-146.

[3]魏亮，郭華明，謝振華，等. 北京平原沉積物稀土元素地球化學(xué)特征及物源意義[J]. 地學(xué)前緣，2010, 17(6):72-80.

[4]TAYLOR S R, MCLENNAN S M. The Continental Crust: Its Composition and Evolution[J]. London: Oxford Blackwell, 1985：57-72.

[5]CONDIE K C, DENGATE J, CULLERS R L. Behavior of rare earth elements in a paleoweathering profile on granodiorite in the Front Range, Colorado, USA[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1995,59(2): 279-294.

[6]PRUDENCIO M I, BRAGA M A S, GOUVEIA M A. REE mobilization, fractionation and precipitation during weathering of basalts[J]. Chemical Geology, 1993,107(3): 251-254.

[7]GOUVEIA M A, PRUDENCIO M I, FIGUEIREDO M O, et al. Behavior of REE and other trace and major elements during weathering of granitic rocks, Evora, Portugal[J]. Chemical Geology, 1993,107(3): 293-296.

[8]MA L, JIN L, BRANTLEY S L. How mineralogy and slope aspect affect REE release and fractionation during shale weathering in the Suquehanna/ Shale Hills Critical Zone Observatory?[J]. Chemical Geology, 2011, 290: 31-49.

[9]張紹立，王聯(lián)魁，朱為方，等. 用磷灰石中稀土元素判別花崗巖成巖成礦系列[J]. 地球化學(xué), 1985, 13(1): 45-57.

[10]徐方建，李安春，徐兆凱，等. 東海內(nèi)陸架沉積物稀土元素地球化學(xué)特征及物源意義[J]. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào), 2009, 27(4): 574-582.

[11]呂志成, 段國(guó)正, 郝立波, 等. 大興安嶺中段二疊系大石寨組細(xì)碧巖的巖石學(xué)地球化學(xué)特征及其成因探討[J]. 巖石學(xué)報(bào), 2002, 18(2): 212-222.

[12]劉肖霞, 李建明. 稀土元素在物源分析研究中的應(yīng)用——以鄂爾多斯盆地上古生界為例[J]. 內(nèi)蒙古石油化工, 2008(6): 21-22.

[13]趙志根. 不同球粒隕石平均值對(duì)稀土元素參數(shù)的影響: 謙論球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)[J]. 標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)道, 2000, 21(3): 15-16.

[14]竇衍光, 李軍, 李炎. 北部灣東部海域表層沉積物稀土元素組成及物源指示意義[J]. 地球化學(xué), 2013, 41(2): 147-157.

[15]藍(lán)先洪, 張憲軍, 趙廣濤, 等. 南黃海 NT1 孔沉積物稀土元素組成與物源判別[J]. 地球化學(xué), 2009, 37(2): 123-132.

[16]藍(lán)先洪，張志珣，田振興，等. 長(zhǎng)江口外海域表層沉積物稀土元素的含量分布與物質(zhì)來(lái)源分析[J]. 應(yīng)用海洋學(xué)報(bào),2013, 32(1): 13-19.

[17]徐兆凱，李鐵剛，李安春. 東菲律賓海表層沉積物來(lái)源的稀土證據(jù)[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2013, 33(2): 1-7.

[18]顏彬，苗莉，黃蔚霞，等. 廣東近岸海灣表層沉積物的稀土元素特征及其物源示蹤[J].熱帶海洋學(xué)報(bào),2012, 31(2): 67-79.

[19]韓宗珠，李敏，李安龍，等. 青島田橫島北岸海灘沉積物稀土元素特征及物源判別[J].海洋湖沼通報(bào)，2010(3): 131-136.

[20]孔祥淮，劉健，李巍然，等. 山東半島東北部濱淺海區(qū)表層沉積物的稀土元素及其物源判別[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2007, 27(3): 51-59.

[21]張霄宇，張富元，高愛(ài)根，等. 稀土元素在長(zhǎng)江口及鄰近陸架表層沉積物中的分布及物源示蹤研究[J]. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào)2009, 27(2): 282-288.

[22]嚴(yán)杰，高建華，李軍，等. 鴨綠江河口及近岸地區(qū)稀土元素的物源指示意義[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2010, 30(4): 95-103.

[23]胡明安. 廣西田林高龍卡林型金礦床成礦物質(zhì)來(lái)源的稀土元素示蹤[J]. 地質(zhì)科技情報(bào)，2003, 22(3): 45-48.

[24]陳秀玲，李志忠，賈麗敏，等. 新疆伊犁河谷沙漠沉積的稀土元素特征及其環(huán)境意義[J]. 第四紀(jì)研究, 2013, 33(2): 368-375.

[25]郝梓國(guó)，王希斌. 白云鄂博碳酸巖型 REE-Ne-Fe 礦床——一個(gè)罕見(jiàn)的中元古代破火山機(jī)構(gòu)成巖成礦實(shí)例[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 2002, 76(4): 525-540.

[26]SCHNEIDER H J, ?ZGüR N, PALACIOS C M. Relationship between alteration, rare earth element distribution, and mineralization of the Murgul copper deposit, northeastern Turkey[J]. Economic Geology, 1988, 83(6): 1238-1246.

[27]韓世禮，張術(shù)根，丁俊，等. 稀土元素地球化學(xué)在成礦系統(tǒng)厘定及礦床成因分析中的應(yīng)用——以印度尼西亞塔里亞布島鐵多金屬礦田為例[J]. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)，2012, 22(3)：784-794.

[28]龐緒成，朱浩鋒，胡瑞忠，等. 新疆包爾圖銅礦稀土元素地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義[J].中國(guó)地質(zhì),2010, 37(6): 1699-1709.

[29]李閆華，鄢云飛，譚俊. 稀土元素在礦床學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 地質(zhì)找礦論叢,2007, 22(4):294-298.

[30]趙芝. 內(nèi)蒙古大石寨地區(qū)早二疊世大石寨組火山巖的地球化學(xué)特征及其構(gòu)造環(huán)境[D]. 長(zhǎng)春：吉林大學(xué), 2008.

[31]李軍，桑樹(shù)勛，林會(huì)喜，等. 渤海灣盆地石炭二疊系稀土元素特征及其地質(zhì)意義[J]. 沉積學(xué)報(bào), 2007, 25(4): 589-596.

[32]歐陽(yáng)自遠(yuǎn). 吉林隕石的形成和演化過(guò)程[J]. 空間科學(xué)學(xué)報(bào), 1982, 2(3): 194-204.

[33]VOCKE Jr R D, HANSON G N, GRüNENFELDER M. Rare earth element mobility in the Roffna Gneiss, Switzerland[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1987, 95(2): 145-154.[34]COREY M C, CHATTERJEE A K. Characteristics of REE and other trace elements in response to successive and superimposed metasomatism within a portion of the South Mountain Batholith, Nova Scotia, Canada[J]. Chemical Geology, 1990, 85(3): 265-285.

[35]SALVI S, WILLIAMS Jones A E. The role of hydrothermal processes in the granite-hosted Zr, Y, REE deposit at Strange Lake, Quebec/Labrador: evidence from fluid inclusions[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1990, 54(9): 2403-2418.

[36]曾維順，周建波，張興洲，等. 內(nèi)蒙古科右前旗大石寨組火山巖鋯石 LA-ICP-MS U-Pb年齡及其形成背景 [J]. 地質(zhì)通報(bào), 2011, 30(2): 270-277.

[37]郭鋒, 范蔚茗, 李超文, 等. 早古生代古亞洲洋俯沖作用: 來(lái)自內(nèi)蒙古大石寨玄武巖的年代學(xué)與地球化學(xué)證據(jù)[J]. 中國(guó)科學(xué)(D 輯), 2009,43(5): 569-579.

[38]蔣干清, 徐元愷. 內(nèi)蒙古蘇尼特左旗下二疊統(tǒng)大石寨組作用相與環(huán)境相序列演化[J]. 現(xiàn)代地質(zhì), 1995, 9(2): 170-178.

[39]李偉, 韓雪, 杜波, 等. 內(nèi)蒙古赤峰市巴林右旗中二疊統(tǒng)大石寨組地質(zhì)特征[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì), 2009 (24): 45-46.

[40]HASKIN L A, HASKIN M A, FREY F A, et al. Relative and absolute terrestrial abundances of the rare earths[J]. Origin and Distribution of the Elements, 1968,1: 889-911.

[41]劉英俊，曹勵(lì)明，李兆麟，等. 元素地球化學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社，1984：194-215.

[42]牟保磊. 元素地球化學(xué)[M]. 北京：北京大學(xué)出版社，1999：134-148.

[43]唐世新，馬生明，朱立新，等. 應(yīng)用REE評(píng)價(jià)地球化學(xué)異常的可行性[J]. 物探與化探,2011, 34(6):706-711.

[44]程天赦, 楊文靜, 王登紅. 內(nèi)蒙古錫林浩特毛登牧場(chǎng)大石寨組細(xì)碧-角斑巖系地球化學(xué)特征、鋯石 U-Pb 年齡及地質(zhì)意義[J]. 現(xiàn)代地質(zhì), 2013, 27(3): 525-535.

Regional Geochemical Distribution Characteristics of Rare Earth Elements in the Dashizhai Area, Inner Mongolia

YANG Fan1,2, SONG Yuntao1, ZHANG Shunyao1, HAO Zhihong1, GUO Zhijuan1,WANG Chengwen1, CEN Kuang2

(1.Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, CAGS, Langfang，Hebei065000, China;2.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China)

Based on the regional geochemical survey, stream sediment sampling and analysis, the REE distribution characteristics of the stream sediments from the Dashizhai area in Inner Mongolia were evaluated systematically. Results show that ΣREE, ΣLREE/ΣHREE,δCe,δEu, (La/Sm)N, (La/Tb)N, (La/Lu)N, (Ce/Yb)Nand (Gd/Lu)Nof stream sediments have significant differences from the biotite granite in the central part of the study area and strata around the biotite granite. The REE distribution is closely related to the biotite granite; light rare earth elements are mainly distributed in the periphery of the biotite granite, and heavy rare earth elements are mainly distributed in the top of that biotite granite. The REE concentration of stream sediments from regional geochemical survey can reasonably describe the REE distribution, and can reflect the geological characteristics of the survey area, thus can provide

for the interpretation of regional geochemical anomalies.

regional geochemical survey；stream sediment；rare earth element； Dashizhai area； interpretation of anomaly

2015-04-07；改回日期：2016-03-17；責(zé)任編輯：潘令枝。

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目(1212011220598，1212010050304，121201108000150002-03)；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(YYWF201514，AS2014J02)；國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201411024)。

楊帆，男，高級(jí)工程師，博士研究生，1983年出生，地球化學(xué)專業(yè)，主要從事勘查地球化學(xué)方法技術(shù)研究。Email：yangfan@igge.cn。

郝志紅，女，工程師，1983年出生，分析化學(xué)專業(yè)，主要從事勘查地球化學(xué)配套分析方案及分析技術(shù)研究。Email：haozhihong@igge.cn

P595

A

1000-8527(2016)04-0802-09