Anomalia ceru

Anomalia ceru , w geochemii , jest zjawiskiem, w którym stężenie ceru (Ce) jest albo wyczerpane, albo wzbogacone w skale w stosunku do innych pierwiastków ziem rzadkich (REE). O anomalii Ce mówi się, że jest „ujemna”, jeśli Ce jest wyczerpana w stosunku do innych pierwiastków ziem rzadkich i mówi się, że jest „dodatnia”, jeśli Ce jest wzbogacona w stosunku do innych pierwiastków ziem rzadkich.

Stopnie utlenienia ceru

Cer to pierwiastek ziem rzadkich ( lantanowiec ) charakteryzujący się dwoma różnymi stanami redoks : III i IV. W przeciwieństwie do innych pierwiastków lantanowców, które są tylko trójwartościowe (z godnym uwagi wyjątkiem Eu ²⁺ ), Ce ³⁺ może zostać utleniony przez tlen atmosferyczny (O ₂ ) do Ce ⁴⁺ w warunkach zasadowych .

Anomalia ceru dotyczy spadku rozpuszczalności , który towarzyszy utlenianiu Ce(III) do Ce(IV). W warunkach redukujących Ce ³⁺ jest względnie rozpuszczalny, podczas gdy w warunkach utleniających CeO ₂ wytrąca się. Osady zdeponowane w tlenowych lub beztlenowych mogą zachować na dłuższą metę sygnaturę geochemiczną Ce ³⁺ lub Ce ⁴⁺ z rezerwą, że nie zmieniła jej żadna wczesna przemiana diagenetyczna .

Anomalie ceru w cyrkonie

Struktura krystaliczna cerowo-cyrkonowa. Ce ⁴⁺ ma taki sam ładunek i podobny promień jonowy jak Ze ⁴⁺ , co skutkuje substytucją pierwiastków, a zatem dodatnią anomalią ceru.

Cyrkon (ZrSiO ₄ ) powszechnie występuje w felsowych skałach magmowych. Ponieważ zarówno Ce ³⁺ , jak i Ce ⁴⁺ mogą zastąpić cyrkon , cyrkon często ma dodatnią anomalię Ce. Ce ⁴⁺ zastępuje Zr znacznie łatwiej niż Ce ³⁺ , ponieważ Ce ⁴⁺ (promień jonowy 0,97 A) ma taki sam ładunek i podobny promień jonowy jak Zr ⁴⁺ (promień jonowy 0,84 A). Dlatego stopień utlenienia magmy determinuje anomalię Ce w cyrkonie. lotność tlenu jest wysoka, więcej Ce ³⁺ utleni się do Ce ⁴⁺ i stworzy większą dodatnią anomalię Ce w strukturze cyrkonu. Przy niższych poziomach lotności tlenu poziom anomalii Ce będzie również niższy.

Anomalie ceru w węglu

Negatywne anomalie ceru

Cer w węglu jest zwykle słabo ujemny, co oznacza, że występuje w nieco niższych stężeniach niż inne pierwiastki ziem rzadkich . Na anomalie ceru w węglu ma wpływ region pochodzenia osadów. Węgiel wydobywany z mafijnych regionów zdominowanych przez bazalty , takich jak lokalizacja kopalni Xinde w Chinach, nie ma anomalii Ce. W przeciwieństwie do tego, węgiel wydobywany w regionach skał felsycznych, takich jak Guxu Coalfield w Chinach, ma słabo ujemne anomalie Ce. Negatywne anomalie Ce można również przypisać wietrzeniu i utlenianiu regionu górniczego. Podczas utleniania Ce ³⁺ wytrąca się jako CeO ₂ , pozostawiając mniej Ce w węglu.

Pozytywne anomalie ceru

Chociaż anomalie ceru w węglu są zwykle ujemne, rzadko mogą być również dodatnie. Może się to zdarzyć podczas erupcji wulkanów, gdy popiół wulkaniczny jest zwietrzały w maficzne tufy z pozytywnymi anomaliami Ce. Złoże Pavlovka na Dalekim Wschodzie Rosji ma duże dodatnie anomalie Ce w swoich rudach wodorotlenku Fe-Mn. Ponieważ cer jest jednym z zaledwie dwóch pierwiastków ziem rzadkich, które mogą uzyskać stopień utlenienia +4, Ce ⁴⁺ jest absorbowany przez tlenki Mn(IV) zamiast innych pierwiastków ziem rzadkich, co skutkuje dodatnią anomalią Ce.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Trendy stratygraficzne anomalii ceru w autigenicznych osadach morskich

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h Thomas, JB; Bodnar, RJ; Shimizu, N.; Chesner, Kalifornia (2003). „Inkluzje ze stopu w cyrkonie” . Recenzje w mineralogii i geochemii . 53 (1): 63–87. Bibcode : 2003RvMG...53...63T . doi : 10.2113/0530063 . ISSN 1529-6466 .
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Dai, Shifeng; Graham, Ian T.; Ward, Colin R. (2016). „Przegląd anomalnych pierwiastków ziem rzadkich i itru w węglu” . Międzynarodowy Dziennik Geologii Węgla . 159 : 82–95. doi : 10.1016/j.coal.2016.04.005 . ISSN 0166-5162 .
^ ^abcd ^Zhong ^,^Shihua ; Seltmann, Reimar; Qu, Hongying; Piosenka, Yingxin (2019). „Charakterystyka anomalii Ce cyrkonu do szacowania stopnia utlenienia magm: poprawiona metoda Ce / Ce *” . Mineralogia i Petrologia . 113 (6): 755–763. doi : 10.1007/s00710-019-00682-y . ISSN 0930-0708 . S2CID 201713664 .
^ ^a ^b ^c Laveuf, C .; Cornu, S. (2009). „Przegląd potencjału pierwiastków ziem rzadkich do śledzenia procesów pedogenetycznych” . Geoderma . 154 (1–2): 1–12. doi : 10.1016/j.geoderma.2009.10.002 .

[:0-1] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h Thomas, JB; Bodnar, RJ; Shimizu, N.; Chesner, Kalifornia (2003). „Inkluzje ze stopu w cyrkonie” . Recenzje w mineralogii i geochemii . 53 (1): 63–87. Bibcode : 2003RvMG...53...63T . doi : 10.2113/0530063 . ISSN 1529-6466 .

[:1-2] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Dai, Shifeng; Graham, Ian T.; Ward, Colin R. (2016). „Przegląd anomalnych pierwiastków ziem rzadkich i itru w węglu” . Międzynarodowy Dziennik Geologii Węgla . 159 : 82–95. doi : 10.1016/j.coal.2016.04.005 . ISSN 0166-5162 .

[:2-3] Zhong ^,^Shihua ; Seltmann, Reimar; Qu, Hongying; Piosenka, Yingxin (2019). „Charakterystyka anomalii Ce cyrkonu do szacowania stopnia utlenienia magm: poprawiona metoda Ce / Ce *” . Mineralogia i Petrologia . 113 (6): 755–763. doi : 10.1007/s00710-019-00682-y . ISSN 0930-0708 . S2CID 201713664 .

[:3-4] Laveuf, C .; Cornu, S. (2009). „Przegląd potencjału pierwiastków ziem rzadkich do śledzenia procesów pedogenetycznych” . Geoderma . 154 (1–2): 1–12. doi : 10.1016/j.geoderma.2009.10.002 .