微量元素

相對于地殼中的主量元素而言，人們把地球化學體系中低于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組分存在的元素。有的學者根據(jù)元素在所研究的地球化學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)異的物理化學性能及獨特的地球化學習性，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?？勺鳛殍b別母巖物質(zhì)的重要指標來劃分其物質(zhì)來源。一般認為，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。）

檢測標準：GB/T 14506.30-2010 《硅酸鹽巖石化學分析方法 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，標準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