湘江湘潭段河岸沉积物重金属污染地球化学分析

本研究用X射线荧光(XRF)和电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)等对湘江湘潭段河岸沉积物进行了主元素、微量元素地球化学分析。结果表明,河岸沉积物具明显贫Na_2O、CaO、Mg O等碱质,而富Fe_2O_3、MnO等氧化物的化学组成特征。沉积物明显富集Cu、Pb、Zn、Mn、V、Cr、U、Th等多种重金属和Zr、Hf、Ta等高强场元素,而亲石元素Cs、Ga、Ge、Rb、Sr等及稀土元素(REE+Y)在沉积物中富集不明显。地累积系数(Igeo)法评价显示,河岸沉积物存在Cu、Zn、Pb等元素组成的潜在重金属污染。主元素与重金属元素相关性分析显示,Ba、Rb、Th、U、Sc、Cr、Ta、Nb、Zr、Hf、Ga、Ge、Y等主要赋存于石英等碎屑矿物中,这些微量金属元素可能主要为自然来源,在沉积物中化学性质相对稳定;而Mn、V、Co、Cr、Cu、Pb、Zn等重金属元素则主要赋存于铁、锰氧化物矿物相中,这些重金属元素可能以人为源为主,在沉积物中有一定的化学活性,可发生活化迁移。沉积物的Fe_2O_3、LOI、∑REE等的含量值及Eu/Eu*值可作为指示沉积物重金属污染的地球化学指标,对沉积物重金属污染有一定的指示作用。     

黔中猫场铝土矿地球化学研究

猫场铝土矿位于黔中清镇—修文铝土矿区,矿体产于下石炭统九架炉组,上覆摆佐组白云岩,下伏中上寒武统娄山关群白云岩,矿床成因类型为古风化壳沉积型.为了探讨猫场铝土矿成矿环境和成矿物质来源,为猫场矿区乃至黔中地区铝土矿资源的开发利用提供基础研究资料,我们对矿区铝土矿、顶底板铝土岩或粘土岩及围岩白云岩进行了主量元素、微量元素和稀土元素地球化学研究.结果显示,矿石成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3和TiO2,含矿岩系富集Li、V、Ga、Sc、Nb、Ta、Th、Hf、Zr、Y和REE等微量元素.微量元素含量和比值(Th、Sr/Ba、Th/U)分析表明,矿区铝土矿形成于海陆交替的沉积环境,以陆相沉积为主,成矿过程为氧化还原交替的沉积环境.通过稳定元素(Al2O3/TiO2、Al2O3/Zr、TiO2/Nb、Zr/Nb、Zr/Ta、Zr/Hf和Ta/Nb)相关性分析和稀土球粒陨石标准化配分模式判断,矿区物源可能为下伏中上寒武统娄山关群白云岩.     

东海陆架EA01孔沉积物常微量元素变化及其意义

以EA01孔为研究对象，运用元素地球化学数据并辅以古生物、矿物等指标探讨东海中陆架北部的地层划分及物质来源。首先在前人工作的基础上研究常微量元素垂向变化，发现EA01孔沉积物元素地球化学地层学信息可以作为指示地层和古气候信息的良好指标；同时运用因子分析，La/Yb—Ni/Co—Cr/V三角图和U/Th—(Zr+Hf)/(Al2O3+TiO2)散点图等多种方法分析了EA01孔沉积物的物质来源，认为EA01孔沉积物主要来源于长江，其物质成分可能部分受到古气候和沉积环境的影响。     

刘家峡水库表层沉积物微量元素地球化学特征

采用多元统计的方法对刘家峡水库表层沉积物中25种微量元素的含量、相关性、来源及控制因素进行了分析。结果显示:研究区表层沉积物中Sr、Zn、Zr和Ba的含量平均值超过了170μg/g,Cd、Mo和Tl的含量平均值都在1μg/g以下,其它元素含量平均值则在2. 01~104. 34μg/g。元素Cu、V、Co、Cr、Ni、Rb、Li、Cd、Be、Pb、Sc、As、Ga、Nb、Sn、Cs、Tl、Th和Al2O3等存在较为明显的相关性,且它们分布规律基本相似。因子分析表明,水库中微量元素分为3个主要来源,第一组分的元素分布受控于矿物岩石的自然风化剥蚀,其贡献率为63. 20%;第二组分的Zr和Ba主要受河流沉积物中元素的迁移和转化的影响,其贡献率为12. 51%;第三组分的Sr则主要受控于生物成因,其贡献率为9. 76%。另外,研究区重金属元素中,Zn和As含量远超过了全球页岩平均值,值得进一步的深入研究。     

东海陆架SFK 1孔微量元素地球化学特征与物源意义

为研究东海陆架微量元素地球化学信息对于地层划分与物源分析的指示意义,对东海陆架西湖凹陷区SFK 1孔沉积物作了微量元素地球化学分析和物源判别。根据微量元素含量及比值的变化,可将SFK 1孔(孔深82.90 m)岩心划分为8层,它们分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来东海海面波动以及沉积物物源的变化。运用因子分析、U /Th与( Zr + Hf) /(Al2O3 + TiO2 )和Th/Co与TiO2/Zr的散点图等方法分析了SFK 1孔沉积物的物质来源,结果显示该孔沉积物主要来源于长江,黄河物质对该孔中部沉积物有较明显影响。不同指标散点图研究表明,在沉积物物质来源不变的情况下,气候和沉积环境的变化对该区域沉积物化学元素组成进行的改造和再分配影响不大。     

不同窑口青白瓷瓷胎化学元素特征研究

利用社会科学统计程序（SPSS）对不同窑口、不同时期的28件青白瓷样品中的7种主量元素和36个微量元素的等离子体光谱法测试结果进行了聚类分析、因子分析以及箱式图分析。结果表明，相同地区青白瓷的微量元素含量具有明确的相似性。瓷胎中化学元素Ti、Li、Rb、Cs、Sr、Pb、Hf、Zr、V、Nb、Th、B和Ce的含量以及轻稀土总量（∑LREE）、重稀土总量（2HREE）均具有重要明显的地区特征，这种特征可为青白瓷的窑口鉴定提供一定的依据。     

泾河下游古洪水滞流沉积物地球化学特征研究

通过沿泾河河谷广泛的野外考察,在高陵县杨官寨段发现典型的全新世黄土-土壤剖面。经过详细观测、系统采样和化学元素、粒度成分和磁化率等多指标测定,从剖面鉴别出两组古洪水滞流沉积层（SWD）,分别记录了发生在4 200 ~ 4 000 a B.P.和3200 ~ 2800 a B.P.期间的特大洪水事件。该研究着重对古洪水滞流沉积层与黄土层和古土壤层的元素地球化学特征进行对比研究。结果表明:（1）在风成沉积物中,Fe2O3、Al2O3、K2O、MgO等元素含量在古土壤层高于黄土层,而CaO和Na2O元素含量则表现出相反的变化。表明风化成壤过程中,这些元素的迁移变化受到全新世以来气候变化和成壤作用的影响。而Zr、Hf、Ti、Cr、Y、Th等微量元素含量与地壳平均丰度相当,且变化甚微。这是由于这些微量元素主要包含在粗颗粒和重矿物之中,其化学性质比较稳定,具有强抗风化性,很少受到风化成壤作用的影响。（2）单个古洪水滞流沉积层,是洪水悬移质泥沙在高水位滞流环境中沉积形成的,分选性很好,故其底部多粗颗粒和重矿物沉积,Zr、Hf、Ti、Cr、Y、Th等微量元素含量呈现突出的尖峰;自下向上随着颗粒逐渐变细,粘粒成分增加,Fe2O3、Al2O3、K2O、MgO等元素含量出现高峰。这两类元素由下向上的相互消长关系,与沙级颗粒含量和磁化率值变化规律对应,反映出古洪水滞流沉积层的基本理化特性。这个研究成果对于完善古洪水沉积学和水文学的方法和理论具有重要的科学价值。     

酸性矿山排水影响的水库沉积物微量元素地球化学特征

为了解酸性矿山排水（AMD）影响下水库沉积物中微量元素的质量分数水平及其分布特征,对常年受酸性废水影响的贵州兴仁猫石头水库沉积物中26种微量元素的质量分数、相关性及控制因素进行了分析。结果表明：猫石头水库沉积物柱中Sr、Ba、Zr、V、Cr和As质量分数平均值超过了100 μg/g,其中As质量分数最高,平均值超过800 μg/g;Be、Ta、Co、Ag、Cd、Sn和Se质量分数的平均值都在5 μg/g以下;其他元素质量分数平均值则在10~60 μg/g之间。相较未受AMD影响的水系沉积物,研究区水库沉积物具有明显的As和Sb富集特征。水库沉积物中Li、Be、Rb、Sr、Cs、Ba、Sc、Y、Zr、Hf、Nb、Ta、Th之间存在显著正相关关系,而As与这些元素之间存在显著负相关关系。元素相关分析、因子分析及微量元素图解表明,Li、Be、Rb、Sr、Cs、Ba、Sc、Y、Zr、Hf、Nb、Ta、Th、Cr、Sb等元素受控于流域岩石化学风化和土壤物理侵蚀,这也是控制研究区元素分布最重要的因素,而Cu、Cd等重金属元素则与AMD对地层中元素的溶蚀析出和有机质等细颗粒物的吸附有关。另外,研究区重金属元素中,Cd、Cu、Pb、Cr、Zn的生态风险轻微,而As和Sb则具有很强的潜在生态风险。     

新疆霍什布拉克铅锌矿床地质、地球化学特征研究

新疆霍什布拉克铅锌矿床的矿体和含矿地层的产状一致,主矿体的矿石具有条带状、纹层状构造,矿石中大量发育霉球状、管状和环带状生物结构,显示出层控、热水沉积成因的特点。含矿地层和矿石样品的主量元素PER图解显示含矿碳酸盐岩以含石膏的灰岩为主,围岩的白云岩化微弱,矿化与硅化关系密切。矿石、含矿碳酸盐岩和页岩、粉砂质灰岩和泥质粉砂岩等碎屑岩具有各自鲜明的微量元素分布特征,上层矿体矿石中较强的富集过渡族元素Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、非活动性元素Zr、Hf及大离子亲石元素Sr和Pb,亏损活动性元素Na、K、Rb、Ba和非活动性元素Nb、Th。其围岩重结晶泥晶灰岩富集Ti、Mn、Ni、Sr和Pb,亏损Na、K、V、Fe、Rb、Ba、Zr、Hf、Nb和Th。下层矿体的围岩页岩和泥质、粉砂质灰岩样品的微量元素分布在平均上地壳线附近,部分样品较明显的富集Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Rb、Y、Zr和Hf,亏损Na、Fe、Sr、Nb。上层矿体矿石和下层矿体围岩中的部分碎屑岩富集强亲岩浆元素Cr、Co、Ni,且上层矿体矿石的稀土元素分布模式具有强的正Eu异常,部分下层矿体围岩具有较明显的正Eu异常。地质和地球化学特征显示该矿床属于热水沉积矿床中的SEDEX型矿床。     

中山市神湾镇晚中生代花岗岩风化壳剖面元素地球化学特征

选择珠三角沿海地区有代表性的中山市神湾镇三个晚中生代花岗岩风化壳剖面进行系统采样和主量、微量元素分析,研究了花岗岩风化壳剖面元素地球化学特征.花岗岩风化壳剖面自上而下可划分为淋溶层(E)、淀积层(B)、半风化层(C)和基岩层(R),不同层位的Si、Al、K、Rb、U、Nb、Ta、Hf、Th、Se含量均高于大陆上地壳相应元素的丰度平均值,Na、Ca、Mg、Mn、Ti、P、Sr、Cu、Cr、Ni、Zr含量则低于大陆上地壳相应元素的丰度平均值.剖面从母岩向上到表土层,化学风化程度逐渐增强,元素含量除继承母岩特征外,还发生了分异,其中Na、Ca、K、Mg、Rb、Sr、U等元素含量随风化程度的加深而降低,表现出在风化过程中淋失亏损的特征;Ti、P、Ta、Hf、Se、Nb、Th、Zr等元素含量随风化程度的加深而增高,表现出在风化过程中富集的特征.风化作用导致了研究区上层土壤中养分元素K、Ca、Mg淋失缺乏,硒在表层土壤中富集.     

Effects of alteration on element distributions in archean tholeiites from the Barberton greenstone belt,South Africa

Major and trace element and modal analyses are presented for unaltered, epidotized, and carbonated tholeiite flows from the Barberton greenstone belt. Au, As, Sb, Sr, Fe⁺³, Ca, Br, Ga, and U are enriched and H₂O, Na, Mg, Fe⁺², K, Rb, Ba, Si, Ti, P, Ni, Cs, Zn, Nb, Cu, Zr, and Co are depleted during epidotization. CO₂, H₂O, Fe⁺², Ti, Zn, Y, Nb, Ga, Ta, and light REE are enriched and Na, Sr, Cr, Ba, Fe⁺³, Ca, Cs, Sb, Au, Mn, and U are depleted during carbonization-chloritization. The elements least affected by epidotization are Hf, Ta, Sc, Cr, Th, and REE; those least affected by carbonization-chloritization are Hf, Ni, Co, Zr, Th, and heavy REE. Both alteration processes can significantly change major element concentrations (and ratios) and hence caution should be used in distinguishing tholeiites from komatiites based on major elements alone. The amount of variation of many of the least mobile trace elements in the altered flows is approximately the same as allowed by magma model calculations. Hence, up to about 10% carbonization and 60% epidotization of tholeiite do not appreciably affect the interpretation of trace-element models for magma generation.     

陕西商州地区丹凤变质火山岩的地球化学特征

陕西商州地区丹凤变质火山岩具有洋内岛弧火山岩地球化学特征,它们是分别来自不同源区的拉斑玄武和钙碱性2个系列共存的一套变质火山岩。其Th/Ta比值高及Ni、Ta、Ti、Y和Yb含量低,表明岩石受到消减带组分的影响。种种证据表明,丹凤变质火山岩是早古生代华北地块南缘消减带之上洋内岛弧环境的产物。     

Major and trace element variation in ilmenite in the Skaergaard Intrusion: petrologic implications

Ilmenite separates from the floor (LS), roof (UBS), and wall (MBS) sequences of the Skaergaard Intrusion were analyzed for major and trace elements using DCP-AES and ICP-MS techniques. In all three sequences, FeO progressively increases, and MgO and Al₂O₃ progressively decrease with differentiation. Although trace element abundances are, in general, higher in UBS ilmenite than in MBS and LS ilmenite, all three sequences have similar trends for trace element abundance vs. crystallization. Ba, Cs, Rb, Sr, Th, U, Y, and the REEs are excluded elements in ilmenite, and remained at low abundances during differentiation. Cr, Ni, Sc, and V are included elements in ilmenite and other mafic phases, and decreased during differentiation. V contents in ilmenite, however, do not decrease significantly until the upper part of the middle zone, suggesting that magnetite did not begin to affect the magma differentiation trend until much later than when it first appears in the intrusion. Hf, Nb, Ta, and Zr, which are strongly excluded elements in silicates, are included elements in ilmenite. The element ratios Zr/Hf, Y/Ho, Nb/Ta, and U/Th are relatively constant in Skaergaard ilmenite from different parts of the intrusion, suggesting that fluid transport did not significantly effect these elements during differentiation or post-solidification cooling. Calculated partition coefficients for ilmenite in the Skaergaard Intrusion are similar to those reported from previous studies of lunar and terrestrial basalts and kimberlites, and for most elements are significantly lower than those reported for ilmenite in rhyolitic magma. Similar D_i's for Zr, Hf, Nb, and Ta suggest that ilmenite crystallization did not significantly affect Zr/Nb or Hf/Ta in the Skaergaard magma, but the ratios of Zr, Hf, Nb, or Ta to other high field strength elements, such as Th, U, Y, or the REEs, may have been altered by ilmenite fractionation.     

张广才岭北部苇河花岗岩基的地球化学特征与岩石成因

张广才岭北部苇河花岗岩基的地质学、岩相学、全岩主量和微量及锆石Hf 同位素的详细解析显示: 苇河花岗岩基主体岩性为花岗闪长岩、二长花岗岩、正长--碱长花岗岩及少量的石英闪长岩和英云闪长岩,不同岩石类型之间呈侵入接触关系。岩石富硅富铝,为准铝质--弱过铝质岩石( A/CNK = 0. 97 ～ 1. 03) ,全碱( K₂O + Na₂O) 含量为6. 56% ～ 9. 10%,主要为高钾钙碱性系列I 型花岗岩。稀土和微量元素组成上,均富集LREE、Rb、Th、U、K、Hf,相对亏损Nb、Ta、P、Ti,δEu 从中等程度负异常到弱正异常。不均匀的锆石Hf 同位素成分( εHf ( t) = ( － 6. 68 ～ + 12. 13) ,TDM2 = 464 ～ 1 657 Ma) 表明,岩浆主体来源于显生宙--新元古代时期从亏损地幔中增生的基性下地壳物质,局部同化了更古老的地壳物质。     

武当地块耀岭河群中两类不同性质的酸性火山岩研究

耀岭河群火山岩中可划分出两类不同性质的酸性火山岩:酸性岩A主要属碱流岩-白碱流岩类,酸性岩B主要属流纹英安岩/英安岩类。总体上看二者主量元素组成差异不大:SiO2含量为65.00%～79.85%,(Na2O+K2O)为5.26%～9.68%。强烈富集Th、Nb、Ta、La、Ce、Nd、Zr、Sm和Hf等微量元素,强烈亏损Ba、K、Sr、P、Ti等元素,稀土元素特征表现为∑REE很高(339.94～1152.85μg/g),具有强烈的铕负异常(δEu=0.18～0.32),与典型的大陆裂谷流纹岩的稀土曲线一致。酸性火山岩B显示K、Rb、Ba、Th和LREE的正异常和Sr、P、Ti和Nb的负异常,Eu具弱负异常(δEu=0.64～0.88),表现出与酸性火山岩A迥然不同的微量元素及稀土元素特征,而与耀岭河群基性火山岩相似,显示其成因可能与之有相同源区。     

滇东黔西晚二叠世煤系中火山灰蚀变粘土岩的元素地球化学特征

对滇东?黔西晚二叠世煤系中同沉积火山灰蚀变粘土岩夹矸?正常沉积粘土岩和煤层共采46件样品,用多种仪器分析方法测定微量元素30余种?研究表明,煤系各层段中赋存的夹矸是由性质不同的火山灰沉积蚀变形成的,各层夹矸的微量元素含量及组合关系各有特点并在较大范围内保持良好的稳定性,可用于判定层位;正常沉积粘土岩与夹矸的原始物质性质不同,其微量元素含量和组合面貌各有自己特定的分布范围,两者易于区别?     

NS935钻孔沉积物不活泼微量元素记录与陆源输入变化探讨

探讨了NS93－5钻孔沉积物的部分高场强元素和大离子亲石元素的含量变化，结果表明，Ti、Rb、Ga、Y、Zr、Nb、Cs、Hf、Ta、Th和稀土元素（REE）相互间含量变化具有很好的相关关系，反映这些元素均基本来自碎屑组分。经Ti和Sc标准化后这些元素含量的变化，以及Zr/Y等特征元素比值和Ge异常指数Ce/Ce、Eu异常指数Eu/Eu的变化，均反映出碎屑输入的通量或者组成的变化，例如火山灰的富集。其中一些变化与气候变化有关，可能反映周边陆壳的风化强度的波动。NS93－5钻孔沉积物的不活泼元素记录，可提供反映输入陆壳物源区的环境演变证据。     

相山两种不同成因角闪石的地球化学特征对比

通过详细研究相山两种不同成因角闪石的元素及同位素地球化学发现：江西相山铀矿田北部同时存在两种不同成因的角闪石：正变质成因的角闪石，寄主岩石为斜长角闪(片)岩，微量元素以富集大离子亲石元素(LILE)(K,Rb，Th，Ta，U)、稍为富集Ti,Se和相对贫高场强元素(HFSE)(Zr，Hf,Y，Yb，Cr，HREE)为特征，稀土总量低，稀土分布型式为近水平型，δ^18O为7．95～8．58，显示变质火成岩的氧同位素特征；副变质成因的角闪石，寄主岩石为含石榴角闪石英片岩．微量元素以高度富集大离子亲石元素(LILE)(K，Rb，Th，U)、稍为富集Ta,Nb，Ce，Zr，Hf，Sm和相对贫高场强元素(HFSE)(Ti，Y，Yb，Cr)、强烈亏损Sc为特征，稀土总量高．轻重稀土相互分离程度高，轻稀土富集，O同位素组成(δ^18O)较高，为9．95～10．02，显示碎屑沉积变质岩的氧同位素特征。