辽东地区前寒武纪变质岩中黄铁矿特征分析

利用电镜能谱分析技术对董家沟组片麻岩和辽河群板岩、大理岩样品中10个黄铁矿主量元素进行分析,检测结果表明,以辽河群板岩样品为主的6个黄铁矿w(Fe)=56.30%～65.42%、w(S)=34.58%～43.70%,属于硫亏损性黄铁矿,形成于富铁贫硫环境;董家沟组片麻岩和辽河群大理岩的4个黄铁矿样品w(Fe)=40.61%～45.11%、w(S)=54.74%～59.39%,属于硫饱和性黄铁矿,形成于贫铁富硫环境。     

山东灵山岛莱阳群粉砂岩地球化学特征及意义

灵山岛下部莱阳群重力流沉积地层以其巨厚的沉积规模,独特的沉积特征受到国内外地质学界越来越多的重视.但目前,该套地层的源区风化程度、物源性质、物源区构造背景及沉积环境尚不明确,通过对灵山岛下部莱阳群粉砂岩进行岩相学分析、主量元素XRF测试、稀土及微量元素ICP-MS测试,结果显示:粉砂岩SiO₂含量较低 (平均51.78%),Fe₂O₃T含量较高 (平均5.73%),Na₂O平均含量为2.74%,K₂O平均含量为2.79%;通过主量元素投图分析,样品归类为杂砂岩及岩屑砂岩;样品ΣREE为153.00×10-6~254.38×10-6,平均为201.65×10-6,高于PAAS及UCC,富集轻稀土元素,贫重稀土元素,具有中等程度Eu负异常,弱Ce负异常;相对于UCC,样品富集大离子亲石元素,弱富集高场强元素,亏损过渡组元素.样品ICV值高 (＞0.84)、为初次循环沉积,CIA值低 (＜65) 表明源区风化强度低,物源为长英质物质及少量古地壳再旋回物质,物源区大地构造背景为大陆岛弧与活动大陆边缘,沉积环境为海相还原环境且莱阳期为干热气候.此外,应用对REE元素进行归类统计的方法来推测物源区,分析表明样品物源区最有可能为胶南群与蓬莱群地层.      

郯庐断裂(安徽段)两侧肥东群与霍邱群特征性岩石对比研究

郯庐断裂带(安徽段)内部物质组成十分复杂,现有研究认为郯庐内部以扬子板块为主体,对于是否存在西侧华北板块物质混入尚不清楚。为此本文选取了3个特征性样品展开了细致的岩相学研究、温压估算以及锆石U-Pb定年分析,分别为:霍邱群样品WS069-1(磁铁石榴角闪岩)以及样品WS070-1(石榴黑云母片岩);肥东群样品TF003-1(石榴黑云母片岩)。研究发现,霍邱群磁铁石榴角闪岩与肥东群磁铁石榴角闪岩的矿物组合及矿物主量元素特征基本一致。针对霍邱群石榴黑云母片岩与肥东群石榴黑云母片岩的峰期变质条件评价也相互匹配。本文在霍邱群仅发现了~3.2Ga、3.0Ga、2.80Ga、2.74Ga等四组反映源区结晶时代的碎屑锆石年龄,但结合前人对霍邱群和五河群的研究可以认为霍邱群的峰期变质年龄应为2.44Ga,这与肥东群磁铁石榴角闪岩和石榴黑云母片岩的峰期变质年龄2.47~2.41Ga吻合。因此肥东群和霍邱群相同特征性岩石磁铁石榴角闪岩从岩相学、变质P-T条件及变质时代等方面皆具可比性,从而推测肥东群磁铁石榴角闪岩和石榴黑云母片岩构造透镜体应为因郯庐断裂左旋走滑作用而卷入肥东群中的霍邱群岩片。     

北淮阳东段卢镇关群和佛子岭群地层含矿性地球化学评价

卢镇关群和佛子岭群广泛分布于北淮阳成矿带内,但是对其含矿性研究一直较为薄弱。文章通过对卢镇关群和佛子岭群成矿元素的地球化学特征研究,评价地层含矿性。成矿元素富集系数(K)分析表明卢镇关群和佛子岭群各组中Mo元素均富集,W、Pb、Ag、Cu元素也存在不同程度的富集,存在潜在成矿可能;成矿元素后期叠加强度(D)分析表明本区的Mo、Ag、Cu等元素存在不同程度的后期叠加作用;成矿元素变异系数(CV)分析表明本区成矿元素具有一定的成矿潜力。对卢镇关群和佛子岭群成矿能力评序得出最优势矿种为Mo元素,并且卢镇关群和佛子岭群是北淮阳钼矿的理想矿源层,为区内钼矿提供了成矿物质。成矿元素与主微量元素的相关性分析表明Cu、W、Ag、Pb、Zn等元素受碎屑岩特征和氧化还原环境控制。     

拉萨地块西部亚热地区林子宗群火山岩地球化学特征及其构造意义

广泛分布于拉萨地块南部的林子宗群火山岩被普遍认为是新特提斯洋北向俯冲消减结束并由同碰撞向后碰撞构造背景转化过程中的岩浆作用产物,记录了从新特提斯洋俯冲结束到印度-欧亚大陆碰撞-后碰撞的丰富信息。本文对采集于拉萨地块西部亚热地区的林子宗群火山岩样品进行了年代学和岩石地球化学研究,结果显示:林子宗群火山岩为一套钾玄质系列的流纹岩,该岩石具有高硅(w(SiO_2)=73.90%～74.03%)、高钾(w(K_2O)=6.15%～6.28%)、高钾钠比(w(K_2O)/w(Na_2O)=2.14～2.65),富集K、Rb、Th、U、Hf等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti、Sr等元素,具有明显的Eu负异常;林子宗群火山岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为50.1 Ma±0.3 Ma—51.3Ma±0.4Ma之间;结合前人研究,笔者认为亚热地区林子宗群火山岩为形成于印度-欧亚大陆同碰撞背景下的大陆地壳部分熔融的产物。     

电感耦合等离子体发射光谱法在地质样品分析中的应用进展

概述了电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)在测定技术方面的进展,强调该仪器测定条件对测定元素曝光强度的影响以及对测定中各元素分析谱线的选择和干扰元素的影响;介绍了ICP-AES测定技术在地质样品分析中的应用。测定土壤、岩石、水洗沉积物、矿石样品、植物样品和水样样品中的元素时,应根据样品性质的不同和测定元素的不同而采用不同的消解体系(酸溶法、碱熔法和微波消解法)。在测定土壤、岩石和水洗沉积物样品时,比较了不同消解体系各自的特点,同时也对比了采用不同消解体系时各元素的方法检出限,结果显示,酸溶法的检出限要明显优于碱熔法;在测定矿石样品时,对比了各元素在不同消解体系中的测定精密度,结果显示测定精密度均较好;总结了测定常见植物样品中无机元素的典型前处理方法以及ICP-AES测定水样中的元素全量和元素不同价态含量的方法。最后,对ICP-AES测定技术在地质行业的应用作了展望,相信ICP-AES还将在地质样品的分析中继续发挥作用。     

华夏陆块早寒武世沉积地层年代学与地球化学组成：对源区和构造背景的指示

华夏陆块早古生代沉积记录对于了解华南陆块在Gondwana超大陆演化过程中所起的作用具有重要意义。本文对广东省中山市神湾地区下寒武统八村群开展了锆石年代学和元素地球化学研究。结果表明,八村群变泥质粉砂岩的碎屑锆石年龄可分为4034~3122 Ma、2765~2250 Ma、1765~1443 Ma、1126~901 Ma、884~773 Ma以及595~547 Ma六组,其中最年轻的一组碎屑锆石加权平均年龄将该地层的最大沉积时间限定在551±4 Ma。锆石的Hf同位素特征则指示八村群沉积物源可能以古老地壳物质再循环为主,伴少量初生地壳物质。八村群变粉砂岩和变泥岩样品的化学风化指数(CIA)和成分成熟度(ICV)分别为79. 8~86. 4和0. 39~0. 87,均表明源区经历了相对强烈的化学风化作用。元素地球化学结果显示,八村群样品强烈富集不相容元素,而亏损Ni、Cr和Co等,指示八村群源区可能以活动大陆边缘构造背景下的长英质岩石为主。综合对比八村群与世界其他陆块同时期沉积地层的碎屑锆石年龄组成,本文认为八村群代表了新元古代晚期至早古生代早期Gondwana超大陆聚合过程中造山作用的沉积响应,支持华夏陆块位于Gondwana超大陆北缘,靠近北印度板块和羌塘地体,是该超大陆的重要组成部分。     

松花江哈尔滨段水系沉积物中无机元素环境标准样品的研制

介绍了松花江哈尔滨段水系沉积物环境标准样品的研制方法,对其中21个无机元素进行定值。采集的水系沉积物样品经自然阴干、研磨、筛分、混匀、装瓶和灭菌等加工处理后,分层随机抽取18瓶样品,在0.25 g样品取样量条件下,以铜、铅、锌、砷、汞、铁和铝为代表元素进行均匀性研究,结果表明样品均匀性良好。在室温避光保存条件下,以铜、铅、锌、砷和汞为代表元素,采用线性模型进行稳定性研究,在15个月研制期间样品未观察到不稳定性。由11家协作实验室对水系沉积物标准样品中的21个无机元素进行定值研究,经统计检验分析评定出20个元素的标准值和不确定度,1个元素给出参考值。研制成的标准样品已应用于土壤或水系沉积物样品中无机元素的监测。     

新疆库鲁克塔格地区震旦系库鲁克塔格群化学地层初步研究

通过对库鲁克塔格群常量元素、微量元素、稀土元素的分布,元素组合及元素对的研究,发现该群有3个金异常层位,并初步建立了该群的化学地层研究模式。这一模式亦适于其它时代的地层研究。     

正态分布在区域地球化学调查样品分析质量评价中的应用探讨

区域地球化学样品长期以来一直是采用间接方法对实际样品元素分析质量进行评价,有效地提高了区域地球化学样品的整体分析质量,但是当实际样品和外部质量控制样品含量范围差别较大时,间接评价的效果会减弱。本文从区域地球化学样品大部分元素符合标准(对数)正态分布的规律出发,运用SPSS、Excel等软件对区域地球化学调查样品元素含量正态分布情况进行研究,通过计算元素含量实际正态分布图和标准正态分布图的重合度直接评价元素的分析质量。运用整套方法对实验室分析的江西某地多目标区域地球化学样品的分析数据进行了质量评价,正态分布检验表明微量元素需要通过对数转换才能进行正态分布分析,该地区钛、钨、铬等元素不适合用本方法进行质量评价;钴、汞、镓等18个元素的重合度都在0.9以上;氧化钙和氧化钠重合度小于0.9,样品实际结果分析表明需降低分析方法检出限,提高低含量氧化钙和氧化钠的分析质量。本方法对区域地球化学调查样品的分析数据质量的直接评价作了有益的尝试,可以作为现有区域地球化学调查样品质量评价办法的参考和补充。     

原生晕中元素及元素组合空间变化性研究——以青海省扎家同哪金矿为例

原生晕普遍存在于各种矿床尤其是热液矿床中,是深部找矿必不可少的地球化学标志。目前对于原生晕中元素的富集贫化及组分分带研究较多,而对于元素及组合元素的空间变化性关注较少。本文基于青海省扎家同哪金矿2 279个钻孔原生晕样品地球化学数据,拟使用元素富集系数计算和多元统计分析的方法,研究矿床不同空间位置的元素和元素组合的变化特征。结果显示,从围岩样品、矿化围岩样品、矿石样品和全体样品中都提取出了代表围岩组分和矿化组分的元素组合,反映了矿床形成过程的本质是矿化组分叠加于围岩组分。在矿石样品中,还提取出了中高温元素组合和中低温元素组合,而在矿化围岩样品中,提取出了高温成矿元素组合和中低温成矿元素组合,反映了矿质沉淀机制以及沉淀时间和空间的差异。研究揭示,在扎家同哪金矿原生晕中,从外围向矿化中心,从定量的角度,成矿相关元素总体上表现为富集程度递增及富集元素数量增多的趋势,而从定性的角度,表现为围岩—矿化元素组合叠加中高温—中低温和高温—中低温成矿元素组合。     

川西北地区化探采样粒度研究 ——以平武县邱家沟金矿土壤测量为例

平武县邱家沟金矿在大地构造位置上位于扬子准地台、秦岭地槽褶皱系和松潘-甘孜冒地槽褶皱系3个大地构造单元的接合部位,区域内出露地层主要为志留系茂县群。在不同的表生环境条件下开展土壤测量的最佳采样粒度不尽相同,为确定项目区化探采样最佳粒度,对粒度实验样品中热液成矿元素与样品粒度的关系进行研究,发现热液成矿元素相对富集在60～80和80～100目的粒度。参考各粒级样品在全粒级样品中的质量分数,建议选择60-100目作为化探采样工作的最佳粒度,为川西北地区开展土壤化探测量提供技术参考。     

川西北地区化探采样粒度研究——以平武县邱家沟金矿土壤测量为例

平武县邱家沟金矿在大地构造位置上位于扬子准地台、秦岭地槽褶皱系和松潘-甘孜冒地槽褶皱系3个大地构造单元的接合部位,区域内出露地层主要为志留系茂县群。在不同的表生环境条件下开展土壤测量的最佳采样粒度不尽相同,为确定项目区化探采样最佳粒度,对粒度实验样品中热液成矿元素与样品粒度的关系进行研究,发现热液成矿元素相对富集在60～80和80～100目的粒度。参考各粒级样品在全粒级样品中的质量分数,建议选择60-100目作为化探采样工作的最佳粒度,为川西北地区开展土壤化探测量提供技术参考。     

便携式X射线荧光光谱仪在岩石样品分析中的应用研究

便携式X射线荧光光谱仪(PXRF)因具有快速、无损检测元素含量的能力,通常被用于野外或实验室地质样品的元素含量检测工作中,对于大多数地质样品,在2 min内就能够获得几十种元素的半定量-定量分析结果。但在实际应用中,被测样品的表面平整度、样品中物质的均一性和施测时间等因素都会影响元素分析结果。为了进一步了解样品类型和分析测试方法等因素对元素分析的具体影响,本文对比了PXRF与实验室分析结果、岩石和粉末样品PXRF分析结果、不同检测时间所得PXRF分析结果的关系,在不损失过多分析精度的前提下提出了通过PXRF降低勘查成本、提高工作效率的方案。结果表明:用PXRF直接分析岩石样品时,大多数元素的分析结果可靠性较差,尤其是成矿预测工作中常用的Cu、Pb、Zn、As和Ni等元素;粉末样品的PXRF分析结果与实验室分析结果具有较好的相关性,表明对岩石样品进行粉碎处理能够明显改善PXRF分析质量;元素种类不同,岩石和粉末样品PXRF测量结果的相关性也不同。因此,在实际工作中可以根据感兴趣的目标元素确定是否需要对岩石样品进行粉碎制样处理;检测时间对元素含量分析结果没有明显影响,对于特定元素,如果能够在较短时间内获得其含量信息,则无需增加检测时间。     

植物样品中无机元素分析的样品前处理方法和测定技术

植物样品中无机元素的分析测定在环境地球化学和生物地球化学的研究中起着重要作用。植物样品中元素含量一般较低,须选用科学合理的前处理技术和灵敏度高、精密度好、检出限低的测定方法。本文针对植物样品前处理方法和无机元素分析测定技术的研究进展、优势与不足进行评述。前处理方法主要根据样品和待测元素的性质进行选择:干法灰化所用试剂少、空白值低,但组织致密型的样品不易灰化完全、高温下易造成元素挥发损失;湿法消解样品消解较为完全,但试剂消耗大、空白值高、操作繁琐;微波消解可以防止部分易挥发元素损失,用酸量少、消解速度快,但称样量相对较小,不适于需要大称样量的样品分析。几乎所有针对元素分析的仪器分析技术都可以用于植物样品分析,主要根据仪器适用的元素、必要的干扰校正以及基体改进等方面进行选择:电感耦合等离子体质谱法可同时测定植物样品中40种以上的元素,高分辨质谱的检出限可达fg/mL;电感耦合等离子体发射光谱法适用于某些植物样品中含量较高的P、K、Na等元素的测定;原子吸收光谱法可分析元素达70余种,是普及程度最高的仪器分析技术之一;原子荧光光谱法与氢化物发生技术的联用,在元素含量较低的植物样品分析中技术优势更加明显;新兴的激光诱导击穿光谱技术已被应用于植物样品分析,无需复杂的样品前处理,操作简单快速,可实现原位、在线、实时、多元素同时检测;其他选择性强、灵敏度高的分析技术,满足了一些特定元素不能用常规分析技术测定的需求。当前主流分析技术的样品前处理方法都存在着缺陷,固体进样技术将成为植物样品分析领域的发展方向之一。     

基于Diviner热红外数据的Apollo 15登陆区元素含量反演

月球元素含量的反演是了解月球物质成分的分布和月球矿产资源开发利用的依据。通过比较月球样品元素含量与不同粒径样品光谱CF值所建立模型的反演精度,确定10~20μm粒径样品最适用于月表元素含量反演。以Apollo 15登陆点附近为例,利用Diviner热红外数据得到了完整覆盖度和更高分辨率月球CF值影像,反演了月表Al、Fe、Mn、Mg和Ca元素相对含量。与月球样品实测值进行了对比,均方根误差均小于3,验证了利用红外数据反演月表元素相对含量的可行性,为月表元素含量反演提供了新的思路。     

北秦岭黑河丹凤群岛弧火山岩建造的发现及其构造意义

陕西省周至县黑河丹凤群有大规模安山岩浆活动的证据，地球化学研究表明这些安山岩形成于典型的岛弧环境，如：轻稀土富集；在痕量元素原始地幔标准化丰度模型图上，所有样品均具有明显的Ｎｂ、Ｔｉ和Ｐ负异常；在Ｂａ－Ｎｂ－Ｔｈ－Ｌａ图解上，所有样品均落在岛弧区等。由此可以推断黑河丹凤群有一套安山岩为主的岛弧火山岩建造。这一发现为证明北秦岭古生代岛弧构造环境提供了重要的证据，为进一步揭示秦岭造山带的构造格架和演化历史提供了信息。     

甘蒙北山志留纪公婆泉群火山岩的地球化学及其对岩石成因和构造环境的制约

北山早古生代火山岩发育,其中尤以志留纪火山岩出露最为广泛。本文选择对志留纪公婆泉群火山岩的地球化学特征以及Sr-Nd同位素进行系统研究。结果显示:志留纪公婆泉群火山岩除东七一山矿南样品主要落入钙碱系列外,其余各处大多数属拉斑系列。公婆泉群火山岩均表现为轻稀土富集、重稀土亏损型,伊哈托里火山岩相对于东七一山矿南、大狐狸山、四顶黑山以及双沟山北等地的火山岩而言,轻重稀土分馏程度较低。公婆泉群火山岩的大离子亲石元素(LILE)K、Rb、Ba等显示一定程度的富集,高场强元素(HFSE)如Ta、Nb、Ti等相对亏损(尤其是伊哈托里火山岩),显示了与俯冲有关的火山岩特征。样品的εNd(t)值较高且集中,均为正值,而(~(87)Sr/~(86)Sr)t值则较低(0.70340~0.70519),部分样品Sr同位素比值明显增高的主要原因是源区中俯冲洋壳变质脱水流体的加入。研究表明北山志留纪公婆泉群火山岩的岩浆源区应为受俯冲洋壳板片沉积物流体及板片熔体双重交代的楔形亏损地幔源区。结合区域构造演化分析,认为北山北部伊哈托里火山岩与北山中部火山岩的构造环境存在明显差异,前者形成于岛弧环境,后者则形成于大陆边缘弧。     

地球化学普查样品实验室分析异常点抽检改进方法

在地球化学样品多元素分析过程中,为了实现地球化学异常点抽查和整批测试质量监控的双重目的,本文提出了一种基于地球化学异常统计的多区间分元素组异常点抽样方法。该方法主要包括:(1)按照正态分布或对数正态分布假设,对各元素,将该元素的测量值集,划分为离群低值区间、累积频率分布区间(有多个区间)和离群高值区间,统计每个样品中各元素测量值所属区间;(2)将测量元素分为几个元素组,统计各元素组中每个样品的总异常元素数、高异常元素数和低异常元素数;(3)对Au元素组,设置各个区间的抽检比例,随机抽取异常点抽检样品;对其他元素组,按照"总异常元素数"为第一顺序、"高异常元素数"为第二顺序和"低异常元素数"为第三顺序,按降序排序所有样品,顺序抽取异常点抽检样品;(4)必要时进行分析批补充抽检样品。该方法兼顾了地球化学异常和实验室测试"异常"的抽查;同时考虑非异常点抽查和分析批平衡抽检,有效解决了有限抽样数量和抽样代表性不足两者之间的矛盾;并开发了EXCEL应用程序,应用于实验室地球化学样品分析异常点抽检取得了满意效果。     

玄武岩玻璃的电子探针分析

将电子探针分析技术应用于检测玄武岩玻璃中的SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、TiO2、Na2O、P2O5。为了快速、准确地测定硅酸盐样品元素含量,文章针对硅酸盐样品特性,系统地调整了多种测试条件,通过结果对比得到测定硅酸盐样品最佳的实验条件。结果表明,在测试含量较低的元素时,晶体应尽可能选取灵敏度较高的小晶体;所测元素的特征波长尽可能靠近晶体测试范围的中间波段;在测试含量较低的元素以及含有易迁移的元素时,加大加速电压以及发射电流可以提高低含量元素的准确性;对含有易迁移元素的样品尽可能采用大束斑进行测试;对所含元素较多,且原子序数差别较大的样品,应采用PRZ修正方法进行修正。