세륨 이상

지질화학에서 세륨 이상은 세륨(Ce) 농도가 다른 희토류 원소(REE)에 비해 고갈되거나 바위에서 농축되는 현상이다.^[1]Ce 변칙은 Ce가 다른 RIS에 비해 고갈된 경우 "부정"이고 Ce가 다른 RIS에 비해 농축된 경우 "긍정적"이라고 한다.^[1]

세륨 산화 상태

세륨은 두 가지 다른 리독스 상태로 특징지어지는 희토류 원소(란타니드)이다.III와 IV.3가치에 불과한 다른²⁺ 란타니드 원소와는 달리(Eu가 주목할 만한 예외는) Ce는³⁺ 알칼리성 조건 하에서 대기 중 산소(O₂)에 의해 Ce로⁴⁺ 산화될 수 있다.^[2]

세륨 이상은 Ce(III)에서 Ce(IV)로의 산화에 수반되는 용해성 감소와 관련이 있다.감소 조건에서는 Ce가³⁺ 상대적으로 용해성이 높은 반면 산화 조건에서는 CeO₂ 침전물이 발생한다.^[1]난독성 또는 무산화성 조건 하에서 퇴적된 퇴적물은 어떠한 초기 다이오그래피틱 변환도 그것을 변화시키지 않은 Ce나³⁺ Ce의⁴⁺ 지질학적 서명을 장기간 보존할 수 있다.^[1]

지르콘의 세륨 이상

Ceria-zirconia의 결정 구조.Ce는⁴⁺ Ze와⁴⁺ 동일한 전하와 유사한 이온 반경을 가지고 있어 원소 치환과 따라서 양의 세륨 이상 현상이 발생한다.^[1]

지르콘(ZrSiO₄)은 흉악 화성암에서 흔히 발견된다.^[3]Ce와³⁺ Ce⁴⁺ 모두 지르코늄을 대체할 수 있기 때문에 지르콘은 종종 긍정적인 Ce 변칙이 있다.^[3]Ce⁴⁺⁴⁺(이온 반지름 0.97å)는 Zr⁴⁺(이온 반지름 0.84å)과 전하가 같고 이온 반지름이 비슷하기 때문에 Ce는 Ce보다³⁺ 훨씬 쉽게 Zr로 대체한다.^[1]따라서 마그마의 산화 상태는 지르콘의 Ce 이상 현상을 결정하는 것이다.^[3]산소 도망도가 높으면 더 많은 Ce가³⁺ Ce로⁴⁺ 산화되어 지르콘 구조에서 더 큰 양의 Ce 이상 현상을 일으킬 것이다.산소포화도가 낮아지면 CE 이상도 낮아진다.^[3]

석탄에서의 세륨 이상

음의 세륨 이상

석탄 속의 세륨은 전형적으로 약하게 음성이며 이는 다른 희토류 원소보다 약간 낮은 농도로 존재한다는 것을 의미한다.^[2]석탄의 세륨 이상은 침전물 발생원의 영향을 받는다.^[2]중국 신데광산의 위치 등 기저귀가 지배하는 마피크 지역에서 채굴된 석탄은 세아노말리가 없다.^[2]이와는 대조적으로, 중국의 구슈 콜필드와 같은 중범죄 암석 지역에서 채굴된 석탄은 약하게 음성적인 세아노말리를 가지고 있다.^[2]부정적인 Ce-anomalies는 또한 석탄 채굴 지역의 풍화 및 산화 작용에 기인할 수 있다.^[2]산화가 진행되는 동안 Ce는³⁺ CeO로₂ 침전되어 석탄에 Ce가 적게 남는다.^[1]

양세륨 이상

석탄의 세륨 이상은 대개 음성이지만, 그것 역시 양성이 될 수 있는 경우는 드물다.^[4]이것은 화산재가 긍정적인 Ce-anomalies와 함께 매픽 터프로 풍화되었을 때 화산 폭발 중에 발생할 수 있다.^[1]극동 러시아에 있는 파블로프카 예금은 Fe-Mn oxydroxide 광석에 많은 양의 Ce-anomalies를 가지고 있다.^[4]세륨은 산화수 +4를 얻을 수 있는 두 개의 RIE 중 하나이기 때문에 CE는⁴⁺ 다른 RIE 대신 Mn(IV) 산화물 속에 흡수되어 양성 Ce-anomaly가 된다.^[4]

참고 항목

외부 링크

고유 해양 침전물의 세륨 이상 성층적 경향

참조

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h Thomas, J. B.; Bodnar, R. J.; Shimizu, N.; Chesner, C. A. (2003). "Melt Inclusions in Zircon". Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 53 (1): 63–87. doi:10.2113/0530063. ISSN 1529-6466.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Dai, Shifeng; Graham, Ian T.; Ward, Colin R. (2016). "A review of anomalous rare earth elements and yttrium in coal". International Journal of Coal Geology. 159: 82–95. doi:10.1016/j.coal.2016.04.005. ISSN 0166-5162.
^ ^a ^b ^c ^d Zhong, Shihua; Seltmann, Reimar; Qu, Hongying; Song, Yingxin (2019). "Characterization of the zircon Ce anomaly for estimation of oxidation state of magmas: a revised Ce/Ce* method". Mineralogy and Petrology. 113 (6): 755–763. doi:10.1007/s00710-019-00682-y. ISSN 0930-0708.
^ ^a ^b ^c Laveuf, C.; Cornu, S. (2009). "A review on the potentiality of Rare Earth Elements to trace pedogenetic processes". 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, J. B.; Bodnar, R. J.; Shimizu, N.; Chesner, C. A. (2003). "Melt Inclusions in Zircon". Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 53 (1): 63–87. doi:10.2113/0530063. ISSN 1529-6466.

[:1-2] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Dai, Shifeng; Graham, Ian T.; Ward, Colin R. (2016). "A review of anomalous rare earth elements and yttrium in coal". International Journal of Coal Geology. 159: 82–95. doi:10.1016/j.coal.2016.04.005. ISSN 0166-5162.

[:2-3] Zhong, Shihua; Seltmann, Reimar; Qu, Hongying; Song, Yingxin (2019). "Characterization of the zircon Ce anomaly for estimation of oxidation state of magmas: a revised Ce/Ce* method". Mineralogy and Petrology. 113 (6): 755–763. doi:10.1007/s00710-019-00682-y. ISSN 0930-0708.

[:3-4] Laveuf, C.; Cornu, S. (2009). "A review on the potentiality of Rare Earth Elements to trace pedogenetic processes". Geoderma. 154 (1–2): 1–12. doi:10.1016/j.geoderma.2009.10.002.

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