Цериевая аномалия

Цериевая аномалия в геохимии — это явление, при котором концентрация церия (Ce) в породе либо обедняется, либо обогащается по сравнению с другими редкоземельными элементами (РЗЭ). ^{[ 1 ]} Аномалия Ce считается «отрицательной», если Ce обеднен по сравнению с другими РЗЭ, и считается «положительной», если Ce обогащен по сравнению с другими РЗЭ. ^{[ 1 ]}

Степени окисления церия

Церий — редкоземельный элемент ( лантанид ), характеризующийся двумя различными окислительно-восстановительными состояниями: III и IV. В отличие от других элементов-лантанидов, которые являются только трехвалентными (за заметным исключением Eu ²⁺), Этот ³⁺ может окисляться кислородом воздуха (O ₂ ) до Ce ⁴⁺ в щелочных условиях. ^{[ 2 ]}

Аномалия церия связана с уменьшением растворимости , которое сопровождает окисление Ce(III) до Ce(IV). В восстановительных условиях Ce ³⁺ относительно растворим, тогда как в окислительных условиях СеО ₂ выпадает в осадок. ^{[ 1 ]} Отложения, отложившиеся в кислородных или бескислородных условиях, могут в течение длительного времени сохранять геохимические характеристики Ce. ³⁺ или что ⁴⁺ с оговоркой, что никакая ранняя диагенетическая трансформация не изменила его. ^{[ 1 ]}

Цериевые аномалии в цирконе

Циркон (ZrSiO ₄ ) обычно встречается в кислых магматических породах. ^{[ 3 ]} Потому что оба Се ³⁺ и что ⁴⁺ может заменить цирконий . Циркон часто имеет положительную аномалию Ce. ^{[ 3 ]} Этот ⁴⁺ заменяется Zr гораздо легче, чем Ce ³⁺ потому что Се ⁴⁺ (ионный радиус 0,97 Å) имеет тот же заряд и такой же ионный радиус, что и Zr. ⁴⁺ (ионный радиус 0,84Å). ^{[ 1 ]} Следовательно, именно степень окисления магмы определяет аномалию церия в цирконе. ^{[ 3 ]} кислорода Если летучесть высока, больше Ce ³⁺ окислится до Ce ⁴⁺ и создать более крупную положительную Ce-аномалию в структуре циркона. При более низких уровнях фугитивности кислорода уровень Ce-аномалии также будет ниже. ^{[ 3 ]}

Цериевые аномалии в угле

Отрицательные аномалии церия

Церий в угле обычно слабоотрицательный, что означает, что он присутствует в несколько более низких концентрациях, чем другие редкоземельные элементы . ^{[ 2 ]} На аномалии церия в угле влияет регион источника отложений. ^{[ 2 ]} Уголь, добываемый в основных регионах с преобладанием базальтов , таких как шахта Синде в Китае, не имеет Ce-аномалии. ^{[ 2 ]} Напротив, уголь, добываемый в регионах с кислыми породами, таких как угольное месторождение Гусю в Китае, действительно имеет слабоотрицательные Ce-аномалии. ^{[ 2 ]} Отрицательные Ce-аномалии также можно объяснить выветриванием и окислением угледобывающего региона. ^{[ 2 ]} При окислении Ce ³⁺ выпадает в осадок в виде CeO ₂ , оставляя меньше Ce в угле. ^{[ 1 ]}

Положительные аномалии церия

Хотя цериевые аномалии в угле обычно отрицательны, они редко могут быть и положительными. ^{[ 4 ]} Это может произойти во время извержений вулканов, когда вулканический пепел выветривается в основные туфы с положительными Ce-аномалиями. ^{[ 1 ]} Месторождение Павловка на Дальнем Востоке России имеет большие положительные аномалии церия в железо-марганцевых оксигидроксидных рудах. ^{[ 4 ]} Поскольку церий является одним из двух РЗЭ, которые могут иметь степень окисления +4, Ce ⁴⁺ поглощается оксидами Mn(IV) вместо других РЗЭ, что приводит к положительной Ce-аномалии. ^{[ 4 ]}

См. также

Внешние ссылки

Стратиграфические тренды цериевой аномалии в аутигенных морских отложениях

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Томас, Дж.Б.; Боднар, Р.Дж.; Симидзу, Н.; Чеснер, Калифорния (2003). «Расплавные включения в цирконе» . Обзоры по минералогии и геохимии . 53 (1): 63–87. Бибкод : 2003РвМГ...53...63Т . дои : 10.2113/0530063 . ISSN 1529-6466 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Дай, Шифэн; Грэм, Ян Т.; Уорд, Колин Р. (2016). «Обзор аномальных редкоземельных элементов и иттрия в угле» . Международный журнал угольной геологии . 159 : 82–95. дои : 10.1016/j.coal.2016.04.005 . ISSN 0166-5162 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Чжун, Шихуа; Зельтманн, Реймар; Цюй, Хунъин; Сун, Инсинь (2019). «Характеристика аномалии Ce/Циркона для оценки степени окисления магм: пересмотренный метод Ce/Ce*» . Минералогия и петрология . 113 (6): 755–763. дои : 10.1007/s00710-019-00682-y . ISSN 0930-0708 . S2CID 201713664 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Лавеф, К.; Корню, С. (2009). «Обзор возможностей редкоземельных элементов для отслеживания педогенетических процессов» . Геодерма . 154 (1–2): 1–12. doi : 10.1016/j.geoderma.2009.10.002 .

[:0-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Томас, Дж.Б.; Боднар, Р.Дж.; Симидзу, Н.; Чеснер, Калифорния (2003). «Расплавные включения в цирконе» . Обзоры по минералогии и геохимии . 53 (1): 63–87. Бибкод : 2003РвМГ...53...63Т . дои : 10.2113/0530063 . ISSN 1529-6466 .

[:1-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Дай, Шифэн; Грэм, Ян Т.; Уорд, Колин Р. (2016). «Обзор аномальных редкоземельных элементов и иттрия в угле» . Международный журнал угольной геологии . 159 : 82–95. дои : 10.1016/j.coal.2016.04.005 . ISSN 0166-5162 .

[:2-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Чжун, Шихуа; Зельтманн, Реймар; Цюй, Хунъин; Сун, Инсинь (2019). «Характеристика аномалии Ce/Циркона для оценки степени окисления магм: пересмотренный метод Ce/Ce*» . Минералогия и петрология . 113 (6): 755–763. дои : 10.1007/s00710-019-00682-y . ISSN 0930-0708 . S2CID 201713664 .

[:3-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с Лавеф, К.; Корню, С. (2009). «Обзор возможностей редкоземельных элементов для отслеживания педогенетических процессов» . Геодерма . 154 (1–2): 1–12. doi : 10.1016/j.geoderma.2009.10.002 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]