عناصر کمیاب (REE)

عناصر کمیاب به دلیل تشکیل دادن یون ثابت سه بار مثبت هم اندازه، دارای خواص شیمیایی و فیزیکی مشابه هستند. اگرچه شایان ذکر است که رفتار شیمیایی این عناصر به دلیل کاهش اندازه یونی با افزایش عدد اتمی آنها  اندکی متفاوت می باشد. این تفاوت رفتار شیمیایی باعث تبلور جزء به جزء نسبی (Relative Fractionation) در بین این عناصر شده است که از آن در برسی ژئوشیمیایی ژنز سنگها و نمایان ساختن پروسه های سنگ شناسی استفاده می شود.

در میان عناصر کمیاب، دو عنصر Ce و Euدارای دو حالت اکسیداسیون هستند (+Eu2+,Ce4). این فرمها  به ترتیب دارای  یون کوچکتر و بزرگتر نسبت به حالت سه بار مثبت هستند.

نحوه ارائه داده های عناصر کمیاب

تمرکز عناصر کمیاب در سنگها معولا به تمرکز این عناصر در یک استاندارد رفرنس که معمولا شهاب سنگ سنگی ( Chondrite meteorite)  هستند (به دلیل شباهت بیشتر به منظومه شمسی اولیه) تعدیل (Normalize) می شود. عناصر کمیاب با عدد اتمی مثبت نسبت به عناصر کمیاب دارای عدد اتمی فرد پایدارتر و به همین دلیل فراوان ترند. این خاصیت باعث ایجاد الکوی زیک زاکی در نمودار ترکیب-فراوانی این عناصر شده است.

نرمالایز کردن به شهاب سنگهای سنگی دارای دو خاصیت مهم می باشد:

  1. نوسان فراوانی بین عناصر با عدد اتمی مثبت و منفی را از بین می برد.
  2. هرگونه تبلور جزء به جزء عناصر کمیاب را در مقایسه با شهاب سنگ را نشان می دهد.

فراوانی ها و نسبتهای نرمالایز شده با زیرنویس N مشخص می شوند، به عنوان مثال : CeN و La/Ce)N). عناصر کمیاب معمولا با نمودار لگاریتمی تمرکز(نرمالایز شده) بر پایه 10 در مقابل عدد اتمی نشان داده می شوند. مقادیر عناصر توسط یک خط راست به هم متصل می شوند که ممکن است که یک آنومالی Eu نشان بدهند.

فراوانی عناصر کمیاب در کانی های مختلف

اگر ترکیب رسم شده فراوانی بیشتر از روند کلی نشان بدهد، آنومالی مثبت و کمتر منفی می باشد. آنومالی Eu میتواند توسط مقایسه میزان اندازه گیری شده و میزان قابل انتظار در بین مقادیر نرمالایز شده Sm و Gd اندازه گیری شود (*Eu). بنابراین نسبت*Eu/Euاندازه آنومالی Eu  در صورت بیشتر بودن از یک نشان دهنده غنی شدگی یا آنومالی مثبت و کمتر از یک، آنومالی منفی می باشد. تیلر و مک لنان (1985)[1]  پیشنهاد استفاده از میانگین هندسی (Geometric mean) را مطرح کرده اند، در این مورد آنومالی Eu با استفاده از فرمول زیر محاسبه میشود:

ترجمه: زینب آزادبخت

هر گونه کپی برداری از این متن تنها با ذکر منبع و مترجم امکان پذیر می باشد.

منابع: 

Using geochemical data, Evaluation, Presentation, Interpretation By Hugh Rollinson

Wikipedia.com

 The rare earth elements; Fundamentals and applications By David Atwood

[1] (Taylor and McLennan (1985

 

/ 0 نظر / 115 بازدید