中国东部地壳元素丰度与岩石平均化学组成研究

迄今我们习用的地壳化学元素丰度和岩石平均化学组成的文献值大多是收集的汇编数据,不少微量元素特别是贵金属等难测元素的丰度所依据的样品的代表性和测试质量难以考证,其值存在着颇大的不确定度。本研究立足于实测资料,在中国东部系统采集了各类火成岩和变质杂岩体及各时代的标准地层剖面岩石样品28253个,组合成2718个分析样。采用中子活化等15种可靠分析方法测试,以国家一级标准物质作质量监控。求得的华北地台地壳、中国东部上地壳和出露地壳及各类岩石的78种化学元素丰度,显著改善了地壳和岩石的化学元素丰度,填补了多种岩石微量元素丰度的空白。     

中国大陆部分构造单元出露地壳与全球大陆上地壳化学成分的比较--对地壳演化的制约和思考

根据中国东部上地壳区域元素丰度研究和新疆北部地区1：20万化探成果，总结了23个二级大地构造单元出露地壳的元素地球化学特征。与全球大陆上地壳元素丰度值的对比显示，中国大陆出露地壳成分演化程度介于岛弧与成熟的加拿大地盾之间。华北、扬子地台由于含大量碳酸盐岩地层，其出露地壳SiO2含量偏低，明显富集CaO和MgO，可见在出露地壳和上地壳元素丰度值研究中不应忽视碳酸盐岩的贡献。相对于最新发表的2种全球大陆上地壳平均成分模型，中国大陆出露地壳系统亏损Au、Hg、Mo、Sn和W，表明现有上地壳模型过高地估计了Au、Hg、Mo、Sn、W等元素丰度值。华北地台及其南缘的秦岭-大别山造山带出露地壳具低μ（^238U/^204Pb）值（〈8）特征，但其他地区μ值较高，暗示华北地台及其周边地区出露地壳的低μ值特点不具备全球意义。鉴于中国大陆内部各构造单元之间出露地壳成分的显著横向差异，以华北地台为主体的上地壳成分模型目前尚无充分理由作为中国和全球大陆上地壳平均值的可靠代表。     

中国陆壳及其沉积层和上陆壳的化学元素丰度

中国陆壳的平均厚度为４７ｋｍ。其上地壳厚３１ｋｍ，沉积层厚５ｋｍ。质量分别为：中国陆壳１２．４３７×１０＾１＾７ｔ，上陆壳８．００５×１０＾１＾７ｔ，沉积层１．１４６×１０＾１＾７ｔ。上陆壳／下陆壳的质量比例为１．８：１。根据２２４６个岩石化学全分析资料和微量元素平均含量初充资料，求出了中国陆壳及其沉积和上陆壳的化学元素丰度。１３种常量元素的丰度总和，占中国陆壳质量的９９．６％，其余大量微量元素仅     

中国大陆部分构造单元出露地壳与全球大陆上地壳化学成分的比较——对地壳演化的制约和思考

根据中国东部上地壳区域元素丰度研究和新疆北部地区1:20万化探成果,总结了23个二级大地构造单元出露地壳的元素地球化学特征.与全球大陆上地壳元素丰度值的对比显示,中国大陆出露地壳成分演化程度介于岛弧与成熟的加拿大地盾之间.华北、扬子地台由于含大量碳酸盐岩地层,其出露地壳SiO2含量偏低,明显富集CaO和MgO,可见在出露地壳和上地壳元素丰度值研究中不应忽视碳酸盐岩的贡献.相对于最新发表的2种全球大陆上地壳平均成分模型,中国大陆出露地壳系统亏损Au、Hg、Mo、Sn和W,表明现有上地壳模型过高地估计了Au、Hg、Mo、Sn、W等元素丰度值.华北地台及其南缘的秦岭-大别山造山带出露地壳具低μ(238U/204Pb)值(＜8)特征,但其他地区μ值较高,暗示华北地台及其周边地区出露地壳的低μ值特点不具备全球意义.鉴于中国大陆内部各构造单元之间出露地壳成分的显著横向差异,以华北地台为主体的上地壳成分模型目前尚无充分理由作为中国和全球大陆上地壳平均值的可靠代表.     

中国大陆部分构造单元出露地壳与全球大陆上地壳化学成分的比较——对地壳演化的制约和思考

根据中国东部上地壳区域元素丰度研究和新疆北部地区1∶20万化探成果,总结了23个二级大地构造单元出露地壳的元素地球化学特征。与全球大陆上地壳元素丰度值的对比显示,中国大陆出露地壳成分演化程度介于岛弧与成熟的加拿大地盾之间。华北、扬子地台由于含大量碳酸盐岩地层,其出露地壳SiO2含量偏低,明显富集CaO和MgO,可见在出露地壳和上地壳元素丰度值研究中不应忽视碳酸盐岩的贡献。相对于最新发表的2种全球大陆上地壳平均成分模型,中国大陆出露地壳系统亏损Au、Hg、Mo、Sn和W,表明现有上地壳模型过高地估计了Au、Hg、Mo、Sn、W等元素丰度值。华北地台及其南缘的秦岭-大别山造山带出露地壳具低μ(238U/204Pb)值(<8)特征,但其他地区μ值较高,暗示华北地台及其周边地区出露地壳的低μ值特点不具备全球意义。鉴于中国大陆内部各构造单元之间出露地壳成分的显著横向差异,以华北地台为主体的上地壳成分模型目前尚无充分理由作为中国和全球大陆上地壳平均值的可靠代表。     

惠州凹陷HZ21钻孔珠江组地球化学特征及其物源指示意义

过对珠江口盆地惠州凹陷HZ21井珠江组碎屑岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行综合分析,发现研究区碎屑岩中MnO、Na2O、P2O5和TiO2含量与PAAS中这几种组分的含量相近,但是,与PAAS相比,研究区碎屑岩富集SiO2,贫Al2O3、Fe2O3、K2O和MgO。泥岩中亲石元素Ba的含量略低于上地壳丰度,而远高于下地壳丰度;过渡元素Cr的含量略高于上地壳丰度,而远低于下地壳丰度;不相容元素Th的含量略高于上地壳丰度值,远远高于下地壳丰度。砂岩中亲石元素Ba的含量与上地壳丰度相近,但远高于下地壳丰度;不相容元素Th在NSQ1、NSQ2层序略低于上地壳丰度值,在NSQ3、NSQ4层序中则高于上地壳丰度值。REE分布模式与上地壳相似,轻稀土元素富集,重稀土元素均一,Eu负异常,且在NSQ1、NSQ2中,Eu异常值大于PAAS的Eu异常值,而NSQ3、NSQ4的Eu异常值小于PAAS的Eu异常值。主量元素比值和非迁移性微量元素图解显示源岩以长英质岩石为主,NSQ1、NSQ2层序以沉积岩钙质泥岩物源为主,而NSQ3、NSQ4层序为花岗岩、碱性玄武岩和沉积岩钙质泥岩混合物源的特点。从SiO2-K2O/Na2O、La-Th-Sc判别图及Ce异常值的分析认为,源区的构造背景具有被动大陆边缘的特征。Al2O3/Na2O比值及化学蚀变指数（CIA）反映了该地区整体处于湿热气候条件,但NSQ1、NSQ2层序湿热程度较高,风化程度较强,而NSQ3、NSQ4层序湿热程度较低,风化程度较弱。
      

四川若尔盖地区西康群地球化学特征及其物源区和古风化程度分析

通过对四川省若尔盖地区西康群砂泥岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行综合研究,发现本区砂泥岩的SiO₂ 、P₂O₅ 、MnO与PAAS有相同的含量,富集Na₂O、CaO,贫Al₂O₃ 、Fe₂O₃、MgO、K₂O和TiO₂。微量元素W含量大大高于上地壳丰度,Nb和Ta含量大大低于上地壳丰度,而与下地壳丰度相当,Sc的含量略低于上地壳丰度,造岩元素Sr 略高于地壳丰度值。稀土元素总量相对较高,平均值为133.97×10^-6,与地壳中的稀土元素总量112×10^-6较为接近。轻稀土元素相对于重稀土元素较为富集,具中等的负铕异常,稀土配分曲线均显示比较一致的右倾的轻稀土富集的配分模式。由此认为其地球化学特征与大陆岛弧和被动大陆边缘沉积物相似。综合其他地质资料认为若尔盖地区西康群砂泥岩的物源区可能为康滇古陆。     

大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度

根据大洋地壳、大陆地壳、上地幔和球岩石圈的元素丰度资料,本文初次分别求出大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度.可用作研究化学元素在洋圈或陆圈内各地区分布特征的地球化学背景值.     

大陆地壳成分

一种新的地壳成分计算是基于上部地壳、长英质下地壳和镁铁质下地壳的比例约１：０．６：０．４。此比例是从通过西欧３０００ｋｍ长的折射地震断面获得的，而此断面包含６０％的古老地盾和４０％的年轻褶皱带，其平均莫霍面深度约为４０ｋｍ。主要成分为花岗闪长质的上部地壳及３２种次要和微量元素是从加拿大地盾数据中计算得出的（Ｓｈａｗ等，１９６７，１９７６）。上地壳中另外３３种微量元素的计算丰度是基于地质图主要岩源的     

陕西蓝田花岗岩体地质特征及成因分析

本文通过蓝田花岗岩地质特征及岩石学研究，结合岩石化学微量元素的分析，认为蓝田花岗岩是上地壳岩石经岗岩化－交代作用形成的原地型花岗岩。     

新疆阿尔泰表壳元素地球化学特征

根据阿尔泰地区1：20万化探均匀采集的1100余个岩石样品的分析结果，基于全样本统计和迭代剔除方法，得到新疆阿尔泰地区表壳(出露地壳)的39种元素丰度值；同时对其中的SiO：、Tio：、A12O3等10种常量元素，按氧化物之和为100％进行了归算。阿尔泰地区表壳在化学成分上相当于花岗闪长岩。与全球大陆上地壳元素丰度值相比，明显富集。MnO、P205和As、Li元素，略富集SiO2和Sb元素，亏损CaO、Na2O和Pb、U以及相容元素Co、Cr、Ni等。阿尔泰地区表壳的K/La、K／Na、K／Th等元素比值与全球大陆上地壳相应元素比值相当；而La／As比值低于全球大陆上地壳，Th／Pb、Th/U、La／Cr比值高于全球大陆上地壳。阿尔泰表壳在成分特征上较典型的岛弧造山带上地壳更为成熟。加里东期、海西期岛弧造山作用以及海西期后的成岩成矿事件是影响和制约阿尔泰表壳元素地球化学特征的重要地质因素。     

中国满州里—绥芬河地学断面地壳—上地幔化学组成及垂向地球化学分带

通过地质、地球物理和地球化学综合研究，建立了断面域兴安、松嫩地块地壳－上地幔结构及岩石组成模型，估算了地壳－上地幔各结构层的元素丰度（地壳５３种，地幔３４种）。根据不同结构层的元素丰度，建立了兴安、松嫩地块地壳－上地幔垂向地球化学分带。兴安、松嫩地块化学组成的横向对比表明每个地块都有其独立演化历史。与华北地台南缘化学组成对比表明两地块与华北地台无明显成因联系。     

造山—蛇绿橄榄岩和地幔岩包体的稀土分配模式

科学地按不同类型考察直接来源于上地幔的橄榄岩的稀土元素丰度是深部地球化学领域重要的基础研究,因为稀土元素资料提供了地幔演化过程和岩石成因的非常有价值的信息。人们目前研究最多的地幔岩标本主要采自以下4种橄榄岩类:①地幔岩包体;②孤立产出的造山橄榄岩;③形成蛇绿岩层序基底构造单位的橄榄岩;④大洋橄榄岩。以上4类橄榄岩的稀土丰度证实了地幔微量元素的不均一性。特别是轻稀土,其变化范围是普通球粒陨石的     

北秦岭古聚会带壳幔再循环

以同构造期代表古洋壳残片的蛇绿岩及产于古岛弧的玄武岩为基础，通过Ｎｄ，Ｐｂ同位素与微量元素示踪及岩浆源区分析，揭示出北秦岭元古宙上地幔以强亏损（εＮｄ（ｔ）＋６．３～＋７．３）和高的Ｙｂ／Ｈｆ，Ｎｂ／Ｌａ和Ｔｈ／Ｌａ比值为特征，北秦岭地壳和上地幔明显具有Ｐｂ同位素比值高的特征．北秦岭丹凤群岛弧火山岩、二郎坪群弧后玄武岩以及松树沟蛇绿岩中变拉斑玄武岩εＮｄ（ｔ）、放射成因Ｐｂ同位素、Ｙ／Ｔｂ和Ｔｉ－ＭｇＯ研究表明，本区玄武岩存在两类性质不同的岩浆源．一类与亏损的北秦岭岩石圈上地幔源区有关；另一类与携带海洋沉积物的洋壳板块俯冲参与有关．由此，论证了北秦岭古聚会带壳幔之间物质再循环     

准噶尔盆地南缘中二叠统页岩矿物学和地球化学特征及地质意义

基于对准噶尔盆地南缘中二叠统芦草沟组页岩矿物学和地球化学的研究,着重探讨了芦草沟组页岩的地球化学组分、源区母岩性质和构造背景。结果表明:芦草沟组页岩矿物以石英、伊利石和伊蒙混层为主,含少量斜长石和铁白云石;对比上地壳元素丰度,页岩相对富集P_2O_5,V,Ni和Cu,其他元素含量相对亏损或类似于上地壳丰度,P_2O_5的富集归因于同期火山灰的输入;矿物组合及源岩判别指标揭示源区母岩以酸性岩为主,但与上地壳相比,其含更多的铁镁质组分和更少的长英质组分,最可能为类似于英云闪长岩的岩石;芦草沟组页岩具生物成因过量的SiO_2的存在,导致页岩比母岩(英云闪长岩)具更高的SiO_2/Al_2O_3比值;二叠纪源区处于大陆岛弧构造背景之下。     

专辑简介

本专辑组织了１４篇文章，比较系统地介绍了中国煤中微量元素。第一、二、三篇对煤中微量元素的种类、丰度和在煤中的赋存状态作了一般性的陈述；第四篇至第十三篇分别对意义较大的１９种元素和稀土元素在中国煤中的丰度、赋存状态和意义作了介绍；最后一篇介绍了煤燃烧过程中微量元素的迁移。研究煤中微量元素涉及的理论问题和实际问题很多，本专辑没有详述，主要介绍了元素在中国煤中的丰度。作者除总结自己所取得的成果外，还将汇集和整理我国文献中的大量资料，作了简明扼要介绍。读者从中可以了解每种元素在我国多数煤中的一般丰度范围…     

伊犁盆地尼勒克凹陷石炭—侏罗系稀土元素地球化学特征及地质意义

基于ICP-MS方法分析尼勒克凹陷石炭—侏罗系泥岩稀土元素丰度,据物源和构造背景判识方法着重探讨不同地质时代泥岩中稀土元素丰度和赋存状态、源岩类型和构造背景。结果表明,除侏罗系西山窑组泥岩中重稀土元素富集外,其它泥岩中稀土元素含量类似上地壳稀土元素丰度,均表现出重稀土相对富集而轻稀土相对亏损,这可能与泥岩中有机质对重稀土元素的优先吸附有关;粘土矿物和锆石是研究区泥岩中稀土元素的主要载体;尼勒克凹陷石炭系、二叠系和侏罗系物源区母岩性质类似中酸性岩(英云闪长岩),与上地壳相比含有更少的长英质组分和更多的铁镁质组分,物源区构造背景以大陆岛弧构造背景为主。     

多期岩浆分离结晶作用中微量元素丰度关系

本文提出了多期岩浆分离结晶中元素丰度关系的数学表达式;阐述了微量元素正向演化和反向演化的机理;指出了在不同岩浆分离阶段一些微量元素丰度关系常数(R)有明显变化,可以此作为阶段划分的依据。由峨嵋山玄武岩系及基性-超基性层状岩体研究所得出的元素丰度关系式,适用于其他成分岩浆分离结晶成因的岩浆岩系。本文着重列举数据较齐全的智利安底斯山脉玄武岩、玄武安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩岩系的资料作为系统验证。     

新疆天山表壳元素地球化学特征

根据天山地区(42～44^oN，81～89^oE)1：20万，七探采集的900余个岩石样品的分析结果，基于全样本统计和迭代剔除方法，得到新疆天山地区表壳(出露地壳)的39种元素丰度值；对其中的SiO2、TiO2、Al2O3、TFe2O3、MgO、MnO、CaO、Na2O、K2O、P2O5 10种常量元素，按氧化物之和为100％进行归算。与全球大陆上地壳元素丰度值相比，天山地区表壳元素丰度富集SiO2、MnO和Ag、As、Hj、Sb元素，明显亏损CaO和。Be、Co、Cr、Ni、Mo、Sn，V、W等元素。从元素比值来看，该区表壳的Ba/La、K／La、K／Th、Nb/La、Th/La、Y／La值与全球大陆上地壳相应元素值相当；而K／Na、La／As、La／Sb值明显低于全球大陆上地壳。该区表壳化学成分相当于花岗闪长岩，同时表现出相对富钠和As、Sb元素的特征；这一地球化学特征与区内出露的表壳岩石主要是加里东期和海西期岛弧造山作用的产物有关，相对富钠的成分特征与岛弧岩浆活动中的Adakite质岩浆作用有关。     

内蒙古地区出露地壳元素丰度估算

运用区域大规模采样方法,通过对采集于内蒙古5条地震剖面的392个样品的元素含量进行计算,得到内蒙古地区出露地壳的12种常量元素(氧化物)及40种微量元素的丰度。计算方法主要采取每个时代地层用其标准剖面中各个岩性岩石厚度权重进行加权,而后按地质图上各地层及岩体出露面积进行加权的方法。计算得到的元素丰度经地表热流值、地震平均波速及元素比值方法检验后证明在合理范围内。将常量元素与不同研究者所得的上地壳元素平均值进行比较分析后可知,内蒙古地区出露地壳与全球上地壳组成基本一致,平均成分为花岗闪长岩,只是其中Ca、Mg的含量略低。由微量元素、稀土元素及元素比值等方面的分析结果可以看出,内蒙古地区两个主要构造单元——内蒙古地轴和兴蒙造山带存在较大差异,内蒙古地轴具有强烈的壳内分异作用,而兴蒙造山带则具有较强烈的地壳增生作用。