Yttrium-Einleitung

Y – Yttrium-Einleitung

 

Yttrium gehört Gruppe 3 des Periodensystems, das auch Sc, La und Wechselstrom einschließt. Das Element hat eine Ordnungszahl von 39, Atommasse von 89, eine Oxidationsstufe (+3) und ein natürlich vorkommendes Isotop (⁸⁹ Y). Chemisch ähnelt Y den schwereren seltene Erdelementen (REEs). Die grosse Bedeutung von Y in der Geochemie ist, dass sie einen geochemischen Verhaltenvermittler zwischen dem kleineren Lanthanideelemente Dysprosium (Dy) und Holmium hat (Ho) (McLennan 1999b).

Yttrium ist ein lithophile metallisches Element, das einige Mineralien einschließlich xenotime YPO₄ und yttrialite (Y, Th) ₂ Si₂ O₇ bildet, aber ist auch als zusätzliches Element im Biotit, im Feldspat, im Pyroxen, im Granat und im Apatit anwesend.

 

Die Elektronenkonfiguration und der Ionenradius von Y denen des schwereren REEs (Gd zu Lu) ähneln, mit dem es in den Mineralien und in den Felsen ist. Dieses wird während der Magmaprozesse gesehen, in denen das Verhalten von Y dem des schweren REEs sehr ähnlich ist. Es wird stark in Granat, in Hornblende, in Clinopyroxene und in Biotit verteilt, aber dennoch geringfügige Bereicherung in Granit (mg kg-1 CA 40) im Verhältnis zu Vermittler (mg kg-1 CA 35) und Basalt (mg kg-1 CA 32) Eruptivgesteinen zeigt. Mielke (1979) gibt einen Wert von 31 mg kg-1 für den Krustendurchschnitt von Y, das höher als Elemente wie Sn und Pb ist. Im Basalt ist seine Konzentration für den Grad des teilweisen Schmelzens empfindlich (Wedepohl 1978). Unverhältnismäßig niedrige y-Konzentrationen möglicherweise auftreten in den calc-alkalischen Magmen infolge der Stabilisierung von den Phasen, die in schwerem REEs im Quellgebiet und/oder in ihrer Fraktionierung von den Magmen reich sind. Erhöhte y- und REE-Werte sind im Allgemeinen von den felsic Felsen, von den besonders intrusives und von den Boden- und Stromsedimenten, die von ihnen abgeleitet werden hinweisend.

 

sind Y und die schweren stabileren Komplexe Form REEs (Gd zu Lu) als helles REEs (La zu Inspektion), besonders mit Karbonat, Fluorid- oder Sulfatanionen in den alkalischen Lösungen und sie folglich für hydrothermale Mobilisierung (Kosterin 1959) anfälliger. Jedoch gibt es wenige Hinweise von y-Mobilität während des Metamorphismus (O'Nions und Pankhurst 1974, Drury 1978).

Die Konzentration von Y in den Sedimentgesteinen wird in großem Maße durch den Überfluss an schweren resistate Mineralien, wie Zircon, xenotime bestimmt und

Granat. In der niederenergetischen Ablagerungsumwelt irgendein Y möglicherweise auftritt auch in den stabilen organischen Verbindungen und in den Alkalikarbonatskomplexen. Schiefer (mg kg-1 CA 40) und greywacke (mg kg-1 CA 30) werden gewöhnlich in Y verglichen mit Karbonatsfelsen (mg kg-1 CA 4) und Sandstein angereichert (mg kg-1 CA 15). Offenbar wird Y im Lehm und im Schiefer von Marineursprung im Verhältnis zu ihren Seegegenstücken (Balashov et al. 1964) angereichert. Yttriumbereicherung ist im Laterite (Calliere et al. 1976) und in den oolitic Eisenmanganablagerungen (Goldberg et al. 1963) berichtet worden. Der Durchschnittswert von Y im Lös1 wird als 25 mg kg-1 zitiert (McLennan und Murray 1999).

(2001) Berichte Kabata-Pendias, die Y nicht systematisch auf Bodenproben deshalb bestimmt worden ist wenig bekannt über sein Verhalten; Inhalt des Durchschnitts Y für ungebildeten und bebauten Boden wird als 23 mg kg-1 und 15 mg kg-1 beziehungsweise zitiert.

 

Im Stromsediment wird die meisten des Y in den zusätzlichen Mineralien, wie Granat, Apatit, sphene, Monazite und Zircon gehalten, die gegen die Verwitterung beständig sind. Der Überfluss an Y in den Flusspartikeln wird als 28 mg kg-1 gegeben (McLennan und Murray 1999). In der sauren Umwelt Y wird mobilisiert durch die Auflösung von ferromagnesian Kieselsäureverbindungen, vornehmlich Clinopyroxene, aber folgende Verbreitung wird gewöhnlich durch Sorption zu wasserhaltigen F.E.-Oxiden und -Tonmineralien eingeschränkt. Im neutralen und alkalischen Wasser fördern die Bildung von unlöslichen Karbonatskomplexen hemmt Mobilität und Y wird für Niederschlag viel in der gleichen Art wie Al (Balashov et al. 1964) anfällig.

Yttrium zeigt sehr niedrige Mobilität unter allen Umweltbedingungen an. In den meisten Fällen kann es als dreiwertiges REE (van Middlesworth und Holz 1998) behandelt werden und, wie das REEs, sind viele seiner Fördermaschinenmineralien resistate. Obgleich in der Theorie das Ion Y³⁺ unter Säurebedingungen löslich ist, verneint die niedrige Löslichkeit der Phosphat-, Hydroxid- und Karbonatsspezies dieses (Brookins 1988). Yttrium und das REEs im Flusswasser sind häufig in Form von verschobenen Partikeln oder Kolloiden eher als in aufgelöster Form, und sie werden gedacht, um mit F.E. (OH-) ₃ mitzufallen (van Middlesworth und Holz 1998).

Anthropogenic Quellen von Y umfassen REE Bergbau und keramischen Staub (Reimann und de Caritat 1998). Es ist in den Haushaltsgeräten, wie Farbfernsehen, Leuchtstofflampen, energiesparenden Lampen und Gläsern weitverbreitet. Es wird auch in der Produktion von Katalysatoren und Glas zu polieren verwendet.

Yttrium wird als unwesentlich für lebende Organismen betrachtet. Seine Giftigkeit wird im Allgemeinen als niedrig angesehen, aber sie ist giftiger als einiges des anderen REE. Yttrium ist im Arbeitsbereich größtenteils gefährlich und möglicherweise verursacht Lungenembolismen mit langfristiger Belichtung. Yttrium verursacht möglicherweise auch Krebs und kann eine Drohung zur Leber sein, wenn es im menschlichen Körper ansammelt.

Tabelle 74 vergleicht die mittleren Konzentrationen von Y in den FOREGS-Proben und in einigen Bezugsdatensätzen.

 

Tabelle 74. Mittlere Konzentrationen von Y in den FOREGS-Proben und in den Dateien etwas Stammdaten.
Yttrium (Y)	Ursprung – Quelle		Nummerieren Sie von Proben		Größenbruch Millimeter		Extraktion		Medianwert Magnesium kg-1
Crust1)	Oberes kontinentales		n.a.		n.a.		Summe		21
Unterboden	FOREGS		788		<2>		Summe (ICP-MS)		23,0
Mutterboden	FOREGS		845		<2>		Summe (ICP-MS)		21,0
Soil2)	Welt		n.a.		n.a.		Summe		20
Wasser		FOREGS		807		Gefiltert <0>		0,064 (μg l-1)
Water3)		Welt		n.a.		n.a.		0,7 (μg l-1)
Water2)		Welt		n.a.		n.a.		0,04 (μg l-1)
Stromsediment	FOREGS		848		<0>		Summe (XRF)		25,7
Floodplainsediment	FOREGS		743		<2>		Summe (XRF)		20,1
1)Rudnick u. Gao 2004, 2)Koljonen 1992, 3)Iwanow 1996.

 

Yttrium im Boden

Der mittlere y-Inhalt ist 23 mg kg-1 im Unterboden und 21 mg kg-1 im Mutterboden; die Strecke schwankt <3 to="" 88="" mg="" kg="">von -1 im Unterboden und bis 267 von mg kg-1 im Mutterboden. Der durchschnittliche Verhältnismutterboden/Unterboden ist 0,914.

Das geochemische Verhalten von Y ist dem des schweren REEs am ähnlichsten (Gd, TB, Dy, Ho, äh, TM, Yb und Lu).

Yttrium im Unterboden zeigt niedrige Werte (<15 mg="" kg="">- 1) während die meisten von Finnland, Polen, Nord- Deutschland, Dänemark und Niederlande, Nordirland, Ost- Schottland, Mittel- Portugal und Süd-Spanien.

Hohe y-Werte im Unterboden (>31 Magnesium kg-1) sind hauptsächlich im kristallenen Keller des iberischen Gebirgsmassivs in Nord- Portugal und Galizien (Spanien), in den italienischen und Nord- Griechenland-alkalischen Magma- Provinzen (Anlage et al. 2005), in einer Punktabweichung in Toskana, im Massif Central, die Bretagne, im Verwitterungsboden auf Karst von Slowenien und Kroatien, in Süd- Ungarn und Österreich, südöstliches Deutschland, der Lös1/palaeoplacer Bereich von Nord- Frankreich nach Deutschland, südwestliches Norwegen und Nord-Schweden (Salpeteur et al. 2005). Punktabweichungen erscheinen in West-Griechenland, verbunden mit Terra rossa Boden- und Phosphoritemineralisierung und in Nordirland nahe dem Mourne-Granit.

Im Mutterboden ist Y in Norwegen und in Schweden niedriger, aber anderswo ist das Muster dem des Unterbodens ähnlich. Es gibt eine Punktabweichung in den Kanarischen Inseln, die mit Alkalibasalt verbunden sind.

Der durchschnittliche Verhältnismutterboden/Unterboden ist 0,914 für Y, ähnlich dem REEs, insbesondere das HREEs (schwere seltene Erdelemente).

Yttrium im Unterboden hat eine sehr starke Wechselbeziehung (>0.8) mit die meisten des REEs (Dy, äh, Eu, Gd, Ho, Lu, Nd, Inspektion, TB, TM, Yb), eine starke Wechselbeziehung (>0.6) mit Cer, La, PR, Notiz:, Ti, F.E. und herein und eine gute Wechselbeziehung (>0.4) mit Mangan, Co, Cu, Zn, Pb, Sc, V, Al, GA, Zr, HF, Rb, Zeitlimit, Ta, Te und Th. Im Mutterboden ist das gleiche Wechselbeziehungsmuster anwesend, aber U und CD haben auch eine gute Wechselbeziehung mit Y.

 

Yttrium im Flusswasser

Yttriumwerte im Flusswasserumspannung drei Größenordnungen, von <0>-1 bis 6,53 μg l-1 (ausschließlich eines Außenseiters von 26,6 μg l-1), mit einem mittleren Wert von 0,064 μg l-1. Yttriumdaten beziehen am nähsten mit den seltene Erdelementen im allgemeinen und insbesondere mit Erbium aufeinander.

Niedrigstes Y bewertet Flusswasser (<0>- 1) werden gefunden überwiegend in die meisten von Ost- Spanien, West-, südöstliches und nordöstliches Frankreich, Süd- Italien (einschließlich Sizilien und Süd- Sardinien) und die meisten von Nord- Italien, in West- Slowenien, in Kroatien und in West-Österreich, nordöstliches Deutschland und in Albanien und Griechenland. Die meisten Bereiche niedrigster y-Werte im Flusswasser werden durch Variscan und alpine Orogengelände (Südeuropa) gekennzeichnet, während andere Bereiche (hauptsächlich Nord-Deutschland) durch Glazial- Antrieb dargestellt werden. Niedriges Y und niedrige REE-Flusswasserwerte in Mittel-Schweden hängen mit Werten den mit hohem pH-Wert zusammen, die durch Palaeozoic-Felsen verursacht werden.

Höchstes y-Konzentrationsflusswasser (>0.95 μg l-1) werden überwiegend in Nord- Dänemark, südlichstes Norwegen und in Süd-Schweden und in Finnland gefunden. Die Bereiche von Höchstwerten werden durch prekambrische Gelände gekennzeichnet (größtenteils saures aufdringliches und metamorphe Gesteine). Erhöhte Werte des Flusswassers Y (>0.34 μg l-1) treten auch in Mittel- und Süd- Norwegen, in Mittel- und Nord- Schweden und in Finnland, Ost- und in Nordirland, Nord-Schottland auf, gekennzeichnet durch skandinavisches und Irisch-schottisches Caledonides und in Frankreich (Bretagne und Massif Central) auf Variscan-Geländen (aufdringliche und vulkanische Felsen). In Nordirland sind die anomal hohen y-Flusswasserwerte mit dem Mourne-Granit verbunden. In hohem Grade unregelmäßige y-Werte in Nord-Deutschland sind mit hohen Doc.-Werten verbunden.

Die y-Flusswasserverteilung, die oben besprochen wird, folgt am dichtesten dem REE und in Verbindung stehenden dem Elementmuster in der Säure, niedriger Mineralisierung, hohes Doc.-Flusswasser, das offenbar Klima-abhängig ist. Yttrium im Flusswasser tritt überwiegend in den organischen Komplexen auf. Eine geogenic Erklärung scheint, für Yttriumflusswasserabweichungen in Spanien, in Irland, in Bretagne und im Massif Central und der schwächeren Intensität in Italien möglich zu sein. In die meisten dieser Bereiche, wird höheres Y auch in den Sedimenten und/oder im Boden gefunden.

 

Yttrium im Stromsediment

Der mittlere y-Inhalt im Stromsediment ist 25,7 mg kg-1, und die Strecke schwankt von 1,3 bis 426 mg kg-1.

Die y-Stromsediment-Verteilungskarte ist der Verteilung des schweren REEs ähnlich. Niedrige y-Werte im Stromsediment (<18>- 1) sind in die meisten von Ost- Finnland, die Nord- europäische Ebene einschließlich Dänemark, West- Irland, Ost- Spanien, die West- Alpen, Nord- Apennines und Norden-easternmost Italien, Küsten- Kroatien-, West- und Süd-Griechenland anwesend.

Die zwei Bereiche mit den höchsten unregelmäßigen y-Werten im Stromsediment (bis 62,9 mg kg-1) sind das Variscan-Teil der Iberischen Halbinsel d.h. Portugal, Galizien und die Sierra de Gredos in altem Castilia (Spanien) und das Massif Central in Frankreich (Variscan-Granit) und verlängern in die Poitou-Region auf den Nordwesten. Hohes Y im Stromsediment (>33.6 Magnesium kg-1) tritt ^auch in Süd- Norwegen (einschließlich Sovi-Ablagerung), Nord- Norwegen-, Nord-, Süd- und Ost-Schweden, eine Punktabweichung in Nord- Estland (Phosphat-Ablagerungen), Ost-Schottland, das böhmische Gebirgsmassiv (einschließlich Punktabweichung in Variscan-Granit nahe der Grenze von Österreich, Tschechische Republik und Deutschland und Punktabweichung nahe der u-Ablagerung von Dolny Rozinka in der zentralen Tschechischen Republik), Roman Alkaline Province, südöstliches Österreich und nahe dem Mourne-Granit in Nordirland auf.

Yttrium im Stromsediment hat sehr starke Wechselbeziehungen (>0.8) mit Th und dem REEs (ausgenommen Eu), eine starke Wechselbeziehung (>0.6) mit Eu und U und eine gute Wechselbeziehung (>0.4) mit Notiz:, Ta, Ti, Zr, HF, Sn und GA. Die Haupty-lagermineralien sind xenotime (Yttriumphosphat) und Monazite (auch der Hauptträger von REEs, vom Th und von U). Diese benehmen sich als schwere Mineralien in den Sedimenten und werden zusammen mit anderen schweren Mineralien wie Zircon, Rutil, ColumboTantalite und Cassiterite konzentriert und so erklären das Muster von Wechselbeziehungen.

 

Yttrium im Floodplainsediment

Die y-Verteilung im Floodplainsediment schwankt von 2-130 mg kg-1, mit einem Medianwert von mg 20,1 kg-1.

Niedrige y-Werte im Floodplainsediment (<14>- 1) treten über die meisten von Ost- Finnland und nordöstliches Norwegen auf den kristallenen Felsen des Fennoscandian-Schildes, Nord- Irland auf Caledonide-Geländen, über dem Glazial- Antrieb auf, der deutlich von Nord- Deutschland zu die meisten von Polen und Lettland, in den Teilen von Ost- und nordöstlichem Spanien auf den kalkhaltigen und zerlegbaren Felsen, die unteren alluvialen Sedimente des Garonne-Flusses in Frankreich, das Molassebecken von Süd- Deutschland und Österreich und Kalabrien in Süd-Italien umfasst wird.

Hohe y-Werte im Floodplainsediment (>26.9 Magnesium kg-1) treten hauptsächlich in den Bereichen mit Notiz: und REE-Mineralisierung wie in vielen Teilen von Norwegen (Söve-Notiz:-REE-Th, Fenn REE), einschließlich das Oslo graben, patchwise über Schweden und in südwestlichem Finnland auf den kristallenen Fennoscandian-Schildgeländen, in West-Irland und in Wales auf (gemischtes Cu Porphyr Y Brenin); in Frankreich im Poitou, im Massif Central in Richtung zu den Pyrenäen verbunden mit felsic Felsen und Mineralisierung; Korsika mit Granit und Mineralisierung und Roman Alkaline Province. Der Gurt von hohen y-Werten im Floodplainsediment, das von Belgien vorbei auf die Harz-Berge verlängert, möglicherweise zusammenhängt mit schweren Mineralien in den Lös1ablagerungen; die hohen y-Werte hängen mit den felsic Eruptivgesteinen zusammen, die im Erzgebirge in Deutschland, böhmisches Gebirgsmassiv und Süd- Moray in der Tschechischen Republik nach Ost- und Süd- Österreich, West- Ungarn, Slowenien und im Karst- Boden in West-Kroatien auftreten. Hohe y-Werte im Floodplainsediment treten auch in Ost- Ungarn, ihre Quelle auf, die die calc-alkalischen aufdringlichen und vulkanischen Felsen der Apuseni-Berge in Rumänien und über den mineralisierten Granit- Felsen von zentralem Mazedonien in Nord-Griechenland ist.

Nebensächliche und in hohem Grade unregelmäßige y-Werte im Floodplainsediment treten im Skellefte mineralisierten Bereich in Nord- Schweden (130 mg kg-1), in Süd- Schweden (56,4 mg kg-1), in der Poitou-Region in Frankreich (56,1 mg kg-1) und in Northumberland in Nordost-England (49,1 mg kg-1) auf, das möglicherweise mit Phosphoriteablagerungen zusammenhängt.

Yttrium im Floodplainsediment zeigt ein starkes zur sehr starken positiven Wechselbeziehung mit dem REEs, eine starke Wechselbeziehung mit Al₂ O₃, GA, Ti₂ O, F.E., V, Notiz: und Th, und eine gute Wechselbeziehung mit K₂ O, Rb, Co, Zeitlimit, Zr, HF, ist, Li, Ta und U.

Es kann geschlossen werden, dass die Verteilungskarte von Y im Floodplainsediment die geochemischen Unterschiede der Grundgesteingeologie und -mineralisierung zeigt, besonders seine Vereinigung mit felsic kristallenen Felsen.

 

Yttriumvergleich zwischen Beispielmedien

Im allgemeinen gibt es breite Ähnlichkeiten zwischen allen festen Beispielmedien. Mutterboden ist in Y verglich mit Unterboden in den Teilen von Norwegen und von Schweden verhältnismäßig niedrig, aber Muster zwischen Mutterboden und Unterboden sind andernfalls praktisch identisch. Küsten-Kroatien und Slowenien und Westteile von Österreich sind in Y im Stromsediment niedrig, das mit anderen festen Beispielmedien verglichen wird (vielleicht erklärt durch den Abbau des feinkörnigen Materials vom Verwitterungsboden und vom Karst). In den Strom- und Floodplainsedimenten werden höhere y-Konzentrationen in Süd- und Nord-Norwegen beobachtet, das verglichen wird, um zu beschmutzen. Im Stromsediment zeigt Nord-Estland zwei y-Punktabweichungen, die in anderen festen Beispielmedien abwesend sind, vielleicht bezogen auf den niedrigeren-Palaeozoic Sedimenten des Phosphorite. Zentrale und Nord-Großbritannien-Show etwas höheres Y nur im Stromsediment. In den Teilen von Schweden, wird Wales- und West-Irland-, Floodplain Sediment in Y verglich mit anderen festen Beispielmedien angereichert. In der alkalischen vulkanischen Provinz von Italien und in den Teilen von West-Griechenland, ist Y in den Sedimenten niedrig, die verglichen werden, um zu beschmutzen. In Mittel-Spanien ist Y anomal im Stromsediment als im Boden höher, während Floodplainsediment nicht diese Eigenschaft zeigt. Die Tschechische Republik und der angrenzende Bereich von Deutschland wird in Y im Stromsediment angereichert, das verglichen wird, um zu beschmutzen; die Teile dieser Abweichung sind auch im Floodplainsediment sichtbar, das nach Nord-Deutschland verlängert.

Ein boxplot, das y-Veränderung des Unterbodens, des Mutterbodens, des Stromsediments und des Floodplainsediments vergleicht, ist im Abbildung 53.

Die Verteilung von Y im Flusswasser ist komplex, aber im Allgemeinen Formen gegenüber von Mustern zu denen, die in den festen Beispielmedien, ausgenommen in Bretagne und das zentrale Gebirgsmassiv von Frankreich und das Westteil Variscan der Iberischen Halbinsel beobachtet werden. Yttriumlöslichkeit wird stark durch Säure-pH und das Vorhandensein von Doc. gesteuert, und höchste Konzentrationen werden während Fennoscandia beobachtet.

Abbildung 53. Boxplot-Vergleich der Yttriumveränderung des Unterbodens, des Mutterbodens, des Stromsediments und des Floodplainsediments.