青藏高原东部黄土沉积元素地球化学示踪

青藏高原东部广泛分布着典型黄土沉积,对气候变化有着敏感的响应。对青藏高原东部地区典型表土、黄土、古土壤以及砂样,进行系统的常量、微量元素组成分析,结果显示,高原东部黄土常量元素氧化物主要为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和CaO,黄土中SiO₂和CaO含量差别较大;Rb、Sr、Ba、Zr、V含量占了微量元素含量的大部分,表土、黄土、古土壤微量元素含量差别不一。与高原东部的风沙沉积、黄土高原黄土、河西走廊黄土的对比结果表明,青藏高原东部黄土组分的常量元素之间的比值（SiO₂/Al₂O₃、TiO₂/Al₂O₃）、常量与微量元素之间的比值（Zr/Al、Zr/Ti）、常量元素三角图（Ca-Mg-K、Ca-Mg-Na）等与其他地区黄土有明显差异,而青藏高原东部黄土与高原表土沉积物及河流砂、风成砂样品比较接近。这些异同点指示青藏高原东部黄土与黄土高原黄土的物源不同;其物源可能主要来自于青藏高原内部,高原内部的河流沉积物、冰碛物等粉尘物质可能为青藏高原东部黄土的主要物源。     

陇东新近纪红粘土与第四纪黄土地球化学特征及其物源和风化指示意义

甘肃省平凉市灵台县邵寨镇剖面风尘堆积底界年龄大约为5.23 Ma B.P.,通过对该剖面新近纪红粘土与第四纪黄土-古土壤序列的常量元素、微量元素、Nd同位素的测试,分析其在物源和风化方面的指示意义,发现新近纪红粘土与第四纪黄土具有相似的常量、微量元素UCC标准化曲线和稀土元素球粒陨石标准化曲线,指示二者皆来自广阔的物源区,经过了相似的搬运过程,并在搬运中得到充分混合。新近纪红粘土的MgO、Li、Cs、Bi含量较高,Na₂O、稀土元素La-Lu、Y含量较低。风化参数Na₂O/Al₂O₃、化学风化参数CIA以及Al₂O₃-CaO+Na₂O-K₂O (A-CN-K)图,均显示新近纪红粘土比第四纪黄土经历了更为强烈的风化过程。新近纪红粘土的稳定元素比值(TiO₂/Al₂O₃,SiO₂/Al₂O₃,SiO₂/TiO₂,Zr/Hf,Nb/Ta,Lu/Hf,Y/Ho,Th/Nb和Hf/Nb)、稀土元素总量、轻稀土与重稀土的分异程度、轻稀土内部分异程度、重稀土内部分异程度、Ce和Eu的异常程度、同位素ε_Nd(0) 值等,皆与第四纪黄土无太大差异,指示二者物质来源一致。粒度以及风化强度的差异,可能是导致新近纪红粘土与第四纪黄土常量和微量元素含量差异的主要原因。      

内蒙古色日崩地区白音高老组流纹岩岩石地球化学特征及地质意义

内蒙古西乌旗色日崩地区早白垩世白音高老组流纹岩为高硅（SiO₂=78.32%~86.80%）、富碱（K₂O+Na₂O=3.84%~7.63%）、高铝（Al₂O₃=8.59%~13.70%）,低MgO、CaO、TiO₂、MnO,稀土元素与微量元素地球化学特征显示其类似于A型花岗岩特征;低Ti/Y、Nb/Y与Ti/Zr比值,高Rb/Nb与Rb/Y比值以及Sr、Eu强烈亏损,表明白音高老组流纹岩为上地壳物质部分熔融成因,形成于早白垩世非造山板内伸展环境.     

青海玉树县南洞卡组粗面安山岩地球化学特征：岩石成因与构造背景探讨

青海玉树县南洞卡组粗面安山岩的SiO₂含量为55.92%～57.85%,高Na₂O、MgO和Al₂O₃,低K₂O、TiO₂和 P₂O₅,铝饱和指数A/CNK=0.98～1.08,具有准铝-弱过铝质的特点。岩石K₂O含量低,Na₂O/K₂O=12.60～15.97,显示出钠质粗面安山岩特征。SiO₂-K₂O图解和里特曼指数(2.89～3.25),说明岩石属于钙碱性系列。稀土配分模式为轻稀土弱富集右倾型,铕弱负异常(σEu=0.90～0.96)。微量元素蛛网图显示,岩石富集Rb、Th和U等元素,亏损高场强元素Nb、Ta和大离子亲石元素Ba,样品Ce/Pb、Nb/U 并未随着MgO含量的升高而升高,样品的La/Nb、Zr/Nb、Ba/Nb比值均表现出良好的稳定性,表明岩浆在上升过程中遭受地壳物质混染的可能性不大,可能是其源区特征的反映。研究表明岩浆经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分异,且受到俯冲板片熔体对源区的改造作用。结合234 Ma的形成年龄,说明该粗面安山岩是金沙江洋盆向西俯冲消减和斜向碰撞的地质记录,其形成时代和地球化学特征也为江达-维西火山弧的形成演化及成矿作用研究提供依据。     

黑龙江省东部晚三叠世-中侏罗世硅质岩地球化学特征及形成环境

黑龙江省东部那丹哈达增生杂岩主要由晚三叠世-中侏罗世含放射虫硅质岩组成,并夹有镁铁-超镁铁质杂岩和晚古生代浅海沉积岩.对黑龙江省东部石场、勤得利和胜利农场地区硅质岩分析显示,样品Al₂O₃、TiO₂、CaO、Al₂O₃/（Al₂O₃+TFe₂O₃）及ΣREE整体上偏低,具有较高的SiO₂含量,为纯硅质岩.结合Al-Fe-Mn三角图和K₂O/Na₂O值,表明该地区硅质岩的形成过程与海底热液作用无关.元素判别图解及地球化学特征揭示,黑龙江东部三个地区的硅质岩形成于大陆坡及边缘海环境.     

丰宁黄土-古土壤剖面常量元素地球化学特征

丰宁滦河上游的河谷地带有多处黄土堆积,由于该地区黄土分布零星、厚度较小,在以往的研究中却很少引起人们的关注,然而该地区黄土堆积是河北坝上地区环境演化和气候变化的重要地质记录.为了探讨该地区黄土的成因、物源以及化学风化强度,选取代表性的黄土-古土壤剖面77个样品进行了常量元素分析,并与已知典型风成堆积物的地球化学元素特征进行对比.结果表明:(1) 丰宁剖面的主要常量元素(SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃)之和以及UCC(Upper Continental Crust)标准化曲线均与典型风成堆积物具有较好的相似性, 表明丰宁黄土和古土壤为风成成因;(2) 丰宁黄土处于初等化学风化阶段,古土壤则进入了中等化学风化阶段.与典型风成堆积物相比,化学风化强度序列为:宣城风成红土＞＞西峰红黏土、镇江下蜀土＞丰宁古土壤、洛川古土壤＞洛川黄土＞丰宁黄土;(3) 常量元素迁移特征表明丰宁黄土和古土壤的化学风化已完成了早期去Na、Ca阶段,并进入到了中期去K阶段;(4) 丰宁黄土、古土壤的K₂O/Al₂O₃和Fe₂O₃/Al₂O₃比值与洛川黄土、洛川古土壤、镇江下蜀土、西峰红黏土较为接近,表明这些风成堆积物可能具有相似的源区.而TiO₂/Al₂O₃比值小于其他风成堆积物, 指示丰宁剖面具有其他物源.      

皖北新元古代刘老碑组页岩的地球化学特征及其地质意义

从安徽北部新元古代刘老碑组页(泥)岩中采集了11个样品。地球化学分析表明,研究区南部的淮南和凤阳页岩样品SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、K₂O、TFeO和CaO含量分别为55.28%、0.87%、15.60%、2.99%、4.01%和5.83%,接近页岩平均值,只是CaO含量稍高。北部宿县地区页岩样品SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、K₂O、TFeO和CaO含量分别为57.01%、1.82%、20.97%、4.85%、3.31%和0.57%,与南部地区相比,TiO₂和K₂O含量显著偏高,是其2.1倍和1.6倍。刘老碑组页岩REE总量平均为219×10^-6,LREE富集,La/Yb为14.2(9.8～18.6),Eu负异常,Eu/Eu^*为0.60(0.54～0.63),但是北部页岩有更高的REE总量(295.8×10^-6)和La/Yb比值(17.8)。微量元素分析表明,北部页岩中Sc、V、Zr、Nb和Th较高,南部Co和Pb较高。但是南部和北部却有比较一致的La/Sc(2.29±0.15)、Th/Sc(0.69±0.06)和La/Th(3.29±0.20)比值。La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10判别图清楚地表明,刘老碑组页岩形成于大陆岛弧构造环境,岛弧可能位于研究区的南部边缘。北部页岩明显偏高的TiO₂和Al₂O₃含量以及化学风化指数(CIW)表明北部沉积物的源区经历了更强烈的风化作用。     

黑龙江滨东地区唐家屯组火山岩时代的U-Pb年代学证据

黑龙江省滨东地区广泛发育唐家屯组火山岩,其以强片理化酸性、中酸性火山岩为主,夹少量中性火山岩及片理化变质的正常沉积岩.唐家屯组火山岩SiO₂含量为61.50%~68.96%,TiO₂、Fe₂O₃、MgO和CaO的含量分别为0.61%~0.88%、1.21%~4.24%、0.30%~2.08%和0.77%~4.57%.Mg^#为4~25,Al₂O₃=15.12%~16.99%,K₂O=2.68%~5.2%,Na₂O/K₂O=0.94~2.18,Na₂O+K₂O=7.05%~9.99%,较富碱.稀土元素总量（∑REE）为140.81×10^-6~276.36×10^-6,LREE/HREE比值为7.72~9.70,明显富轻稀土元素,贫重稀土元素.δEu=0.77~1.03,具有负异常-弱的正异常,稀土元素配分曲线为右倾性.微量元素总体上富集大离子亲石元素（LILE）Zr、Ba,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和Sr、P,具有双峰式火山岩的特点.该火山岩LA-ICP-MS U-Pb定年的结果显示,其加权平均年龄分别为300±1 Ma,形成时代为晚石炭世,其形成于引张环境.     

长春地区中更新世晚期古环境重建的沉积地球化学与孢粉学证据

通过对长春地区HDBZK-1孔沉积序列的热释光测年和沉积物粒度分析,选取对气候变化较为敏感的K₂O、Na₂O、MgO、CaO、Al₂O₃等氧化物及K₂O/ Na₂O、Al₂O₃/(Al₂O₃+CaO+Na₂O)作为环境代用指标,并与孢粉分析资料相结合,分析了长春地区中更新世晚期（约280～120 kaB.P.）的气候环境变化。结果表明：该区中更新世晚期总体经历了4次明显的冷干-暖湿气候变化,即寒冷干旱（281.6～244.0 kaB.P.）-温凉稍湿（244.0～215.0 kaB.P.）-寒冷干旱（215.0～ 131.8 kaB.P.）-以淡水藻类花粉突然增多为明显标志的暖湿（131.8～126.4 kaB.P.）;这与深海氧同位素曲线所反映的气候变化旋回有较好的对应关系。     

吉林省中部地区花岗质岩石风化地球化学特征

对吉林省中部地区花岗质岩石及上覆残积土壤进行系统采样分析,研究表生环境中常量元素和微量元素含量变化,确定了花岗质岩石的风化特征及元素活动性规律：土壤中Ti、Mn、Co、Cu、Mo、V和Zr的平均含量高于岩石,而Al₂O₃、CaO、Na₂O、K₂O、Sr、Th和U的平均含量低于岩石,其余元素含量差别不明显;在垂直剖面上,SiO2、Ti、V、Y和Zr的含量变化不明显,Al₂O₃、Ba、Th、U在土壤B层中有明显的富集趋势,U含量在表层明显下降;Mo的含量在土壤C层明显升高,在表层含量有所下降;MgO、K₂O、Na₂O、CaO在土壤O层和A层中含量明显降低;TFe和Mn含量在垂向剖面上没有明显变化。总体上,亲石元素在风化过程中表现出较强的活动性;亲氧元素则相对较为稳定,在表生环境中元素活动性较弱;亲硫元素活动性介于两者之间。     

吉林省白山市板石沟铁矿断裂构造地球化学特征

断裂构造中元素的迁移变化规律是构造地球化学研究的主要内容.白山市板石沟铁矿断裂构造发育,是开展断裂构造地球化学研究的有利地区.通过对板石沟铁矿17矿组和赵家沟矿组典型逆断层剖面测量,采集构造岩和周围岩石,分析常量元素和微量元素,利用构造地球化学剖面法、质量等比线法和特征元素比值来反映元素在逆断层中分布特征和迁移变化规律.通过分析认为在逆断层中常量元素SiO₂、Fe₂O₃、CaO、Na₂O亏损,Al₂O₃、K₂O富集,微量元素中Rb、Sr等离子半径较大元素富集,离子半径较小元素Co、Cr、Ni亏损,K₂O/Na₂O、V/Cr、Rb/（Ni+Co）在逆断层中呈现出高值,SiO₂/Al₂O₃、（Fe₂O₃+CaO+MgO）/Al₂O₃呈现出低值.依据这些构造地球化学特征可以用来判断断裂构造的存在,为断裂构造地球化学研究和板石沟铁矿勘查提供构造地球化学依据.     

末次冰期以来鄱阳湖东北缘下蜀黄土常量元素地球化学特征及其物源指示

长江中游、鄱阳湖东北缘,末次冰期以来发育区域性风沙-风尘堆积体系。沿现代冬季风方向自北而南选取了10个剖面(通称D-D断面)采集下蜀黄土样品,并用湿筛法提取<20 μm粒级颗粒进行XRF元素分析,结果揭示:①自北而南,元素含量具有系统性变化特征,SrO、Na₂O、CaO、K₂O、MnO、CaO呈负对数函数关系,SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃、TiO₂及化学蚀变指数(CIA)呈正对数变化;在距离长江河谷5~20 km的范围内,变化最为剧烈,随后趋于平稳。稳定元素-稳定元素、次稳定元素-稳定元素、活动元素-稳定元素对散点图同样具有系统的变化特点,显示D-D断面具有高度同源性。这些特征进一步揭示D-D断面属同一粉尘堆积体系。②现代长江河漫滩沉积物、渭南黄土、南京下蜀黄土与D-D断面上北端剖面稳定元素组成极其相似,与南端剖面则差异较大。这揭示了长江碎屑物质和风尘堆积一样具有广泛的来源及高度混合性,利用常量元素地球化学方法进行粉尘物源示踪需要谨慎。     

山东栖霞笏山金矿床成因——元素地球化学与流体包裹体证据

笏山金矿床为陡崖断裂带南段内最大的金矿床,为了揭示其矿床成因,在矿床地质研究的基础上开展了矿体围岩元素地球化学和流体包裹体研究。研究结果表明：笏山金矿床沿NE向断裂发育大规模的热液蚀变带,地表出露的断裂带形成一个庞大的面形蚀变带,矿化较弱,分带不明显,钻孔显示金矿体两侧依次发育黄铁绢英岩、绢英岩化花岗岩蚀变带和二长花岗岩,金矿体主要产于陡崖断裂带下盘黄铁绢英岩蚀变带内。质量平衡计算表明：绢英岩化过程中,主量元素SiO₂、Al₂O₃、FeO、MnO、Na₂O、K₂O、P₂O₅和部分稀土元素从二长花岗岩中迁出,而MgO、CaO、Fe₂O₃,成矿元素Au、Ag,亲硫元素Cu、Pb及亲铁元素V、Cr、Co、Ni迁入二长花岗岩;黄铁绢英岩化过程中,主量元素FeO、Fe₂O₃、MnO、MgO、CaO,成矿元素Au、Ag,亲硫元素Cu及亲铁元素V、Cr、Co、Ni迁入,SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O和P₂O₅迁出。岩相学观察、显微测温以及单个包裹体成分激光拉曼分析提示其流体包裹体类型主要为气液两相包裹体和含CO₂三相包裹体,具有低盐度（w（NaCl）为5.33%~13.29%）和中温（260~300℃）CO₂-NaCl-H₂O体系,在成矿过程中,含矿流体经历了流体不混溶作用。结合矿床地质特征及实验结果分析,确定该矿床为受陡崖断裂带控制的中温蚀变岩型金矿床。     

黑龙江多宝山地区晚三叠世岩浆活动对蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲的响应

近年来相继在嫩江多宝山地区发现了一系列晚三叠世岩浆岩。但该期岩浆活动的构造背景、成因机制及成矿作用迄今尚未得到很好的解读,这些问题对深入理解该地区构造演化、寻找多金属矿产具有重要意义。本文以多宝山矿区英云闪长岩、争光矿区闪长岩为研究对象进行系统的岩石学、地球化学及同位素年代学研究。锆石的LA-ICP-MS定年结果表明,多宝山英云闪长岩形成时代为(226.3±2.3) Ma,争光闪长岩形成时代为(229.3±3.1) Ma,两者在误差范围内一致,可能是同一岩浆房演化的产物。地球化学特征显示,多宝山英云闪长岩以高SiO₂(64.25%~66.44%)、Al₂O₃(16.54%~17.21%)、K₂O+Na₂O(8.16%~8.49%),低CaO(2.27%~2.95%)、MgO(0.99%~1.16%)、TiO₂(0.31%~0.36%)、P₅O₂(0.16%~0.17%)为特征;争光闪长岩以SiO₂(57.12%~58.5%)、Al₂O₃(14.59%~15.26%)、(Na₂O+K₂O)(5.34%~6.16%)、 TiO₂(0.83%~0.97%)、P₂O₅(0.15%~0.27%)及TFeO/MgO(1.12~1.25)相近为特征;多宝山英云闪长岩亏损Rb、Nb、Sm,富集Ba、U、Zr和Sr,Eu正异常明显(δEu=1.21~1.57),争光闪长岩Rb、Nb、Sm亏损,Ba、Th、Sr、Hf富集,Eu弱正异常(δEu=0.93~1.22)。二者富集轻稀土元素(LREE),亏损重稀土元素(HREE),稀土及微量曲线形态近似,显示同一源区的特征,原始岩浆起源于受俯冲流体交代的地幔楔的部分熔融,形成于与蒙古—鄂霍茨克洋板块俯冲有关的活动大陆边缘环境。多宝山矿集区晚三叠世钙碱性岩浆岩的确定指示蒙古—鄂霍茨克洋俯冲作用可影响到兴安地块东缘。综合区域晚三叠世矿床成矿时代及成矿背景,证实多宝山地区晚三叠世岩浆活动具有较强的银铜钼成矿能力,成矿潜力巨大。     

江西相山矿田主要铀矿化类型及其地球化学特征对比研究

江西相山矿田发现近30个铀矿床,矿化与浅成超浅成侵入岩(次火山岩)关系密切,不管是划归火山岩型还是斑岩型矿床类型,均属于热液型矿床。从热液矿床的成矿构造特点分析,相山矿田铀矿化主要有隐爆碎屑岩型和蚀变岩型两大类,后者主要有水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型。通过收集资料,结合笔者完成的有关课题成果数据,对各铀矿化类型进行了地球化学的对比研究,结果表明：隐爆碎屑岩型矿石品位较高,U含量大多大于1%,SiO₂、Na₂O含量较低,P₂O₅含量较高,K₂O/Na₂O比值平均11.51,主要伴生元素有Hf、Sb、Cu、Pb、Zn、Zr等;水云母化蚀变岩型矿化的K₂O/Na₂O比值平均4.83,伴生元素有W、Pb、Mo、Th、Sb等;钠长石化蚀变岩型矿化的K₂O/Na₂O比值平均0.19,U与CaO、P₂O₅关系密切,伴生元素有Sr、Zr、Hf、Sc、W等。从钠长石化蚀变岩型,到水云母化蚀变岩型,到隐爆碎屑岩型,即随矿化岩石U品位的增高,稀土配分曲线呈现出从右倾向左倾有规律的变化。     

Rapid analysis with energy-dispersive X-ray fluorescence spectrometry for bauxite investigation on the Mambilla Plateau, North Eastern Nigeria

Bauxite exploration involves routine analysis of a large number of samples for a wide range of elements. In Nigeria, though geological field exploration for bauxite started almost three decades ago very little has been achieved, mainly due to the non-availability of facilities for evaluating the dozens of suspected bauxite deposits scattered around the country. In this regard, a procedure for the rapid, accurate and precise measurement of a number of important elements in bauxite has been developed based on the newly acquired radioisotope based EDXRF spectrometer. Elements and oxides analyzed are Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, Fe₂O₃, K₂O, Mn, Co, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb and Pb. The richest bauxite sample has concentrations of 48.08, 18.90, 1.26, 7.71 and 1.93 wt% for Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, Fe₂O₃, and K₂O, respectively. The other values in ppm are Mn (3 0 2), Co (5 3 2), Cu (45), Zn (51), Ga (41), Rb (32), Sr (2 2 2), Y (32), Zr (8 4 9), Nb (89) and Pb (72). The measurement errors in terms of accuracy and precision are less than 5% and 10% and 5% and 15% for major and trace elements, respectively. Statistical correlation analysis carried out on the results shows the most significant relationships to be the negative correlations of alumina with silica, iron oxide and titanium. This is believed to be related to the processes of formation of bauxite, with the Si and Fe–Ti being removed as Al was being enriched.