川东南—黔中及其周边地区下组合烃源岩元素地球化学特征及沉积环境意义

笔者采用ICP-MS测试分析技术,对川东南-黔中及其周边地区震旦-志留纪地层28件样品进行了B、V、Ni、Sr、Ba、Th、U等指示沉积环境的敏感微量元素做了系统测试分析,采用GB/T14506.28-93硅酸盐岩石化学分析方法和X射线荧光光谱法测定主要元素和微量元素含量,并探讨了Sr/Ba、V/Ni、V/(V+Ni)、Sr/Ca、Ca/Mg、Th/U比值与沉积环境的对应关系.分析结果表明,本区下组合沉积环境主要为半深海、深海及浅海滞流环境.元素空间分布的差异性反映了沉积环境的区域性变化.     

南黄海3.50 Ma以来海陆环境演变的元素地球化学记录

通过对南黄海西部陆架CSDP-1孔晚上新世-第四纪地层中的地球化学元素S、Sr和Ba的测试,结合该钻孔已发表的岩性、磁性地层和微体古生物等资料,综合分析发现：CSDP-1孔元素S、Sr、Ba质量分数及比值Sr/Ba在不同沉积相中的分布变化特征与研究区海陆沉积环境的变化密切相关,体现了S和Sr/Ba值的亲海相特性。S元素的高值主要出现在海相沉积环境中,对应了本区3.50 Ma以来的海侵事件,可以指示本钻孔海陆环境。Sr/Ba值在U2沉积单元（1.66~0.83 Ma）的高值与海侵无关,认为主要是物质来源改变导致的沉积矿物组成发生变化所控制,而在U1沉积单元（0.83 Ma以来）Sr/Ba值能指示海陆环境的变化,表明0.83 Ma以来海侵成为Sr/Ba值的主控因素。     

皖北寒武系馒头组灰岩岩石地球化学特征及沉积环境研究

为研究寒武系馒头组灰岩的地球化学特征和沉积环境,采集皖北宿州地区馒头组的灰岩样品,并对其进行系统的微量元素地球化学分析测定.研究结果表明:该研究区灰岩中的稀土元素受到陆源碎屑物与后期成岩作用的共同影响较小.元素有明显的U、Ta、Sr元素富集,Ba、Nb、Ti元素亏损,稀土元素总量(不含Y)范围为3.61～14.2μg/g,轻重稀土分异明显.Sr/Cu、Mg/Ca反映了古气候干燥炎热,偏碱性;Sr/Ba指示为典型的海相咸水沉积环境,水体盐度高;V/Cr和Ni/Co比值的结合,以及Eu、Ce二者负异常,均表明为较好的氧化环境.     

偏最小二乘法用于多组分的分光光度分析——钙锶钡的同时测定

文章选用对Ca、Sr、Ba较灵敏的偶氮磺Ⅲ为显色剂,考察了其在不同体系下同Ca、Sr和Ba的络合行为,确定了光度法同时测定的最佳条件。采用偏最小二乘法(PLS)为数学模型,对络合物吸收光谱完全重叠的Ca、Sr、Ba进行了同时测定。方法用于合成样品和实际地质样品的分析,结果满意。     

岩石中锶钡的光谱定量分析

本文采用中型水晶摄谱仪测定岩石中Sr、Ba,测定范围0.005—0.3％,单次摄谱22次,变动系数Sr为1.7％;Ba为5.0％。其工作条件为: 1.采用人工合成基体制备标准,组成为SiO_275％,Fe_2O_35％,Al_2O_38％,CaCO_3     

微量元素分析在沉积环境识别中的应用--以鄂尔多斯盆地东部二叠系山西组为例

在对研究区191个泥质岩样品中Sr、Ba、Ga、Ru、B、K等微量元素含量测定的基础上,通过图解分析、统计分析等多种分析手段,找出它们与沉积环境之间的关系.并且在前人研究的基础之上,选定Sr/Ba,B、Ga、Rb三元素含量相对关系来判断鄂尔多斯盆地东部上古生界二叠系山西组的沉积环境.依据所获得的地球化学资料并结合地层古生物特征,证明了鄂尔多斯盆地山西组确有海相地层存在.     

渤海湾盆地石炭-二叠系微量元素特征及其指相意义

本文采用ICP-MS测试分析技术,对渤海湾盆地4口钻井42件石炭—二叠系岩心样进行了Sr、Ba、Ga、V、Ni、Co等沉积环境敏感元素的系统测试分析,讨论6种元素含量及Sr/Ba、Ba/Ga、Ni/Co等比值的变化特征。除去5件样品中的异常点,测试元素大多数集中的变化范围:Sr(100~200)×10-6,Ba(100~700)×10-6,Ga(10~40)×10-6,V(80~200)×10-6,Co(5~30)×10-6,Ni(15~45)×10-6,Sr/Ba 0.2~0.9,Ba/Ga 2~20,Ni/Co 1~4。根据微量元素指标特点结合岩相资料,认为渤海湾盆地本溪组发育海相沉积,太原组发育过渡相沉积,山西组及其以上地层发育陆相沉积。元素指标中,Ba、Sr/Ba和Ba/Ga沉积环境指示意义显著,在判断渤海湾盆地石炭—二叠纪沉积相方面具有实用价值。     

抚顺盆地始新统计军屯组微量元素特征及油页岩的有利成矿条件

通过剖面上样品的无机地球化学元素分析,对始新统计军屯组微量元素特征进行了研究,并据此探讨了计军屯组油页岩的有利成矿条件。计军屯组贫矿段和富矿段Sr/Cu、Rb/Sr、Sr/Ba、B/Ga的平均值分别为2.30、0.63、0.20、1.07和3.41、0.43、0.34、1.50,结合元素Rb、Sr、Cu、Ba、Ga、B的质量分数,揭示了计军屯组形成于温暖湿润气候和淡水沉积环境;西露天组Sr/Cu、Rb/Sr、Sr/Ba、B/Ga的平均值分别为24.63、0.14、1.25、3.90,结合元素Rb、Sr、Cu、Ba、Ga、B的质量分数,揭示了西露天组形成于干旱炎热气候和半咸水—咸水环境。古气候和古盐度的元素地球化学参数Sr/Cu、Rb/Sr和Sr/Ba的相关关系以及西露天组碳酸盐岩碳、氧同位素的相关关系,指示了研究区计军屯组富矿段和西露天组沉积时古气候是湖泊古盐度的主要控制因素,并且古湖泊较为封闭。研究区计军屯组高品质油页岩形成于温暖湿润气候和淡水沉积环境。温暖湿润气候和封闭型古湖泊可能是形成研究区高品位油页岩的有利条件。     

陕北横山矿区延安组3-1煤层Sr和Ba的分布及赋存模式

煤中微量元素Sr和Ba的分布和赋存模式对研究煤层成煤古环境和煤炭的洁净利用有重要的意义。通过对横山5个矿区24个主采煤层煤样的工业分析、元素分析、矿物组成分析,采用相关性分析和逐级化学提取实验,研究该主采煤层中Sr和Ba的分布和赋存模式。研究发现,区内超过75%煤样属于特低灰煤;约96%的煤样全硫质量分数超过1%;主要的矿物成分为高岭石、黄铁矿和方解石。超过总分析煤样75%的样品中Sr和Ba富集,且在水平方向上Sr和Ba含量北部较南部更高。煤中Sr和Ba主要负载在天青石、重晶石、菱锶矿、碳酸钡矿、方解石和文石等矿物中。煤中Sr和Ba富集的主要原因是煤层中含有负载这两种元素的矿物。      

基于微量元素比值分析方法研究川东南地区小河坝组沉积环境和古气候环境

川东南地区下志留统小河坝组砂岩具有较好的生储盖组合条件,油气地质条件优越,但对其沉积环境为陆相还是海相沉积三角洲的厘定尚不明确。本文针对川东南地区小河坝组亟需解决的沉积环境问题,系统采集了该地区9条典型剖面的74个样品,通过微量元素比值分析方法分析其元素组成,并结合沉积构造特征分析其沉积环境及古气候环境。利用X射线荧光光谱法测试了能判别海陆相沉积环境的Sr、Ba、Mn、Cu等微量元素。结果显示,Sr/Ba平均值为0.2790,最大值为2.31,Mn/Fe值为0.0093~0.0778,Sr/Ca值为0.0005~0.0414,表现为三角洲淡水沉积特征;Sr/Ba平均值小于1,Sr/Cu平均值为4.8758,8.1%样品的Sr/Cu值大于10,总体上反映了小河坝组沉积环境为温润潮湿的古气候环境。     

不同形态锶钡比的沉积环境判别效果比较

锶钡比是常用的沉积环境判别标志之一。通常以Ｓｒ/Ｂａ大于或小于１来判别海、陆相沉积环境，但实际应用过程中相互矛盾甚至相反现象的出现，使得人们对这一指标的可靠性产生了怀疑甚至否定。本文对现代黄河三角洲不同沉积环境的全样锶钡比（Ｓｒ/Ｂａ）_T和稀盐酸可溶性锶钡比（Ｓｒ/Ｂａ）_A进行了对比研究，结果表明，（Ｓｒ/Ｂａ）_T对沉积环境的变化反映不明显，而（Ｓｒ/Ｂａ）_A则具有明显的指相性，并认为前者是由于大量赋存于陆源碎屑矿物（如长石等）中的锶钡的掩蔽所致。     

不同选择性提取方法锶钡比的海陆相沉积环境判别探讨

锶钡比是常用的海陆相沉积环境判别手段之一,黄河三角洲钻孔沉积物的传统全量锶钡比介于0.45±0.5之间,无法判别其海陆相沉积环境。黄河三角洲钻孔样品的选择性提取结果表明,全样的总量钡和锶中的75%以上的钡和50%以上的锶赋存于与沉积时的海陆相地球化学环境无关的陆源碎屑矿物中,在判别海陆相沉积环境时是应该剔除的。不同选择性提取方法的分析结果表明,黄河三角洲沉积物中的锶除碎屑硅酸盐矿物态外,主要呈现可交换态和碳酸态,赋存形态比较单一;而钡除了碎屑硅酸盐矿物态外其赋存形态复杂。以提取可交换态为主的醋酸钠法和醋酸铵法、以提取可交换态和碳酸盐态为主的柠檬酸法和稀盐酸法及络合剂+稀盐酸法所提取的锶钡比,均能较好地区分黄河三角洲的海陆相沉积环境。来自黄土的黄河三角洲物源的高碳酸钙和醋酸不能提取重晶石中钡的双重特殊性,导致黄河三角洲沉积物稀醋酸法提取的结果具有高锶低钡的特征并造成锶钡比偏高,尽管其锶钡比都大于1.0,但其对沉积时盐度环境的响应灵敏度大于其他选择性提取方法。选择性提取方法是解决目前传统的全样总量锶钡比海陆相沉积环境判别效果不佳问题的唯一有效手段。     

X射线荧光光谱法测定高锶高钡的硅酸盐样品中主量元素

用百分总和检查硅酸盐岩石全分析数据的质量是分析工作者的传统做法,但对于微量元素含量较高的样品,采用X射线荧光光谱法(XRF)进行测定,如果不考虑微量元素的含量及其对主量元素基体效应的影响,往往会使主量元素含量更加偏离真实值。本文针对Sr、Ba含量较高的硅酸盐样品,通过人工配制标准样品,扩大了Sr、Ba校准曲线的定量范围,主量元素校准中加入Sr、Ba的基体校正系数,达到了主量元素定量更加准确可靠的实际效果。采用此方法分析国家标准物质,各主量元素的精密度(RSD)均小于2%;分析不参加回归的标准物质和人工配制的标准样品,主量元素的测量值与标准值(或参考值)基本一致。该方法可以满足硅酸盐的测定要求,主量元素各项结果的加和能够达到《地质矿产实验室测试质量管理规范》的一级标准(99.3%～100.7%)。     

Olgite矿物的合成、发光性能和结构特征

以Na2CO3, BaCO3, SrCO3, NH4H2PO4和Eu2O3为原料,利用高温固相反应法合成了Eu3+离子掺杂的磷锶钡钠石(Ba,Sr)(Na,Sr)2Na(PO4)2粉末样品.用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)和扫描电镜(SEM)等技术对其物相组成、结构和晶体形貌进行了表征.探讨了不同晶体结构中Sr/Ba比对晶体结构和发光性能的影响.实验通过对Eu3+的发光特点的表征和研究,分别测试了Eu3+离子的室温激发光谱和发射光谱.研究结果表明:(Ba,Sr)(Na,Sr)2Na(PO4)2属简单六方晶系,所有的振动均来自PO43-阴离子团,Eu3+占据非反演中心的格位,该材料中阳离子位置具有高度扰动性的特点.     

广西北海近岸海域4200a以来古盐度时间序列分析

全新世以来的环境演化历程及未来环境演化趋势是当今全球变化研究的热点。海水古盐度作为反映古环境的一个重要指标,在古环境反演中起着重要作用。基于广西北海近岸海域BBWZK8沉积柱的地球化学和年代学分析,运用ARIMA时间序列模型对沉积物中反映古盐度的重要地球化学指标——w(Sr)/w(Ba)比值的变化特征进行了拟合和预测。研究结果表明,ARIMA(1,1,0)模型可以较好地拟合4 200 a以来沉积物中w(Sr)/w(Ba)比值的演化规律,模型的拟合曲线与过去环境演化历程基本吻合,也与前人的研究成果有着较好的一致性;预测结果显示,在未来400 a中北海近岸海域沉积物中的w(Sr)/w(Ba)仍呈逐渐降低的趋势(即海水的盐度将持续增大),但相对于以往的变化幅度(过去1 200 a),其降低的趋势明显放缓,据此可推测在今后一段时间内,区域气候将保持缓慢干旱的态势。     

Experimental determination of partition coefficients for Rb,Sr and Ba between alkali feldspar and silicate liquid

Partitioning of Rb, Sr and Ba between alkali feldspar and a synthetic granitic melt has been determined at 8 kb and 720 to 780°C for a single quaternary granite composition. The results suggest that Henry's law is obeyed by Rb up to ~0.8 wt.% Rb₂O in both the liquid and in the alkali feldspar. The measured D values for Rb range from 0.77 to 1.1. For Ba, Henry's Law is obeyed up to ~0.6 wt.% BaO in the liquid and ~5 wt.% BaO in the alkali feldspar. D values for Ba range from 6.4 to 14. For Sr there is only a crude relationship between concentration in the liquid and concentration in the alkali feldspar at concentrations greater than ~0.6 wt.% SrO in the liquid and ~0.4 wt.% SrO in the alkali feldspar. D values for Sr range from 1.2 to 5.0. Partitioning of Sr is apparently sensitive to the concentration of Ba in the system and this partly explains the failure of Sr to obey Henry's Law.Linear least-squares fits to the partitioning data as a function of temperature suggest inverse correlation between temperature and D values. Rb shows only a slight temperature effect whereas Ba and Sr appear to be rather strongly affected by temperature, but the temperature range examined here is small compared to the scatter in the data making these trends relatively uncertain. Other factors that appear to affect partitioning, especially of Sr, are growth rate, development of sector zoning and Or content of the alkali feldspar. These factors severely limit the use of partitioning of these elements in alkali feldspar as geothermometers.The technique for measuring growth rates utilized here combined with measurement of trace element depletion in diffusion boundary layers adjacent to the alkali feldspar crystals makes it possible to estimate diffusivities for Ba and Sr. These estimates suggest a difference of 2 orders of magnitude between diffusivities for Ba and Sr in a vapor-saturated melt and those measured by HOFMANN and MAGARITZ (1976) for a dry obsidian glass.     

Geochemical prospecting for baryte and celestite using a portable radioisotope fluorescence analyser

A method is described for determining the Ba and Sr content of soils in the field laboratory using a portable, isotope source, X-ray fluorescence analyser. The application of these techniques to the exploration for vein-type barytes and stratiform celestite deposits in the west of England is described. Satisfactory accuracy is achieved in comparison with other methods, along with considerable economies in time and effort. Detection limits (2 × standard deviation) are 200–300 ppm for Ba and about 500 ppm for Sr.