滇东南广南县砂子塘铝土矿床地球化学特征研究

砂子塘铝土矿床以Al_2O_3含量高、A/S值高为特征,是滇东南地区少有高品质铝土矿床。笔者以砂子塘铝土矿床沉积型铝土矿为研究对象,研究了该矿床沉积型铝土矿的地球化学特征,进而对其成矿物质来源、成矿环境进行了讨论。含铝岩系的稀土总量总体较高,具中等程度的Eu负异常,具Ce正异常和Ce负异常;稀土配分曲线均为向右倾斜的弱"V"字型曲线,斜率不等,反映稀土元素分馏程度不等。含铝岩系明显富集大离子亲石元素U、高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Th和亲铁元素Cr,其余元素则明显亏损。含铝岩系之中伴生有黑色金属Ti、稀土元素、分散元素Ga、稀有金属Nb和Li,可以与Al_2O_3一起综合利用。聚类分析显示,Al_2O_3与Nb、TiO_2、REE呈正相关,而与Ga、Fe_2O_3、Li呈负相关。含铝岩系灰岩标准化曲线为近水平的"U"字型曲线,含铝岩系的钛率(16.89)与下伏威宁组灰岩的钛率(13.09)接近,说明含铝岩系与下伏的威宁组灰岩关系密切。含铝岩系的Be含量低(3.60×10~(-6)),Th/U较高(6.07),多具Ce负异常,说明砂子塘铝土矿床来源于风化壳,后又经历了沉积作用的改造;Ga含量高(25.25×10~(-6)),Sr含量低(77.7×10~(-6)),Ba含量低(34.4×10~(-6)),V/Zr值较低(0.22),Eu/Sm值较低(0.21),显示出陆相沉积的特征;Sr/Ba值高(3.28),显示出海相沉积的特征。这预示着砂子塘铝土矿床的成矿物质来源于古风化壳,沉积作用改造不明显。     

贵州修文红黄铝土矿地质地球化学特征及成因意义

红黄铝土矿位于黔中修文铝土矿成矿带,矿体产于石炭系下统九架炉组,呈似层状、层状产于寒武系中-上统娄山关组白云岩之上,石炭系下统摆佐组灰岩之下,矿床成因类型为古风化壳沉积型。矿石自然类型以碎屑状为主。含铝岩系中主量元素以Al_2O_3、SiO_2、TFe_2O_3及LOI(烧失量)为主,BaO、K_2O、Na_2O、P_2O_5等含量相对较低, SiO_2、TFe_2O_3与Al_2O_3呈不显著的负相关关系,TiO_2与Al_2O_3呈显著的正相关关系;微量元素Zr、Sr、V、Li、Ga、Sc等含量相对较高,Sn、Ta、W、Be、Pb、Cs等含量相对较低;环境敏感要素Th含量及Th/U比值表明铝土矿主要形成于半咸水-淡水沉积环境,成矿作用可能是由沉积混杂和风化沉积作用形成;Sr/Ba比值表明铝土矿经过海陆交互沉积。含铝岩系中ΣREE值较高,ΣLREE/ΣHREE比值为1.4■5.71,表现为轻稀土比重稀土富集,具有δEu负异常、δCe异常不明显的特征。含铝岩系Ce/Ce*=1.0■2.8,平均1.91,表明含铝岩系主要形成于富氧的沉积环境。综合研究表明,本区寒武-奥陶系碳酸盐岩为铝土矿提供了丰富的成矿母质,古喀斯特岩溶盆地为铝土矿沉积提供了有利场所和剥蚀风化条件,后期构造作用和风化淋滤作用造成硅铁流失和铝的富集,最终形成优质铝土矿床。     

黔北地区浣溪铝土矿床地球化学特征及指示意义

黔北地区浣溪铝土矿床探明资源量超过2000万吨,达到大型矿床规模。研究表明:浣溪铝土矿床为产于黄龙组灰岩古侵蚀风化面或韩家店组黏土岩、砂页岩等侵蚀间断面之上的沉积型大型铝土矿床。矿石以一水硬铝石为主,黏土矿物、铁矿物、钛矿物次之。矿石主要化学成分为Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、LOI(烧失量)、S,此6种组分占矿石总组分的95%～98%。矿体中Sr、Cu、B、Ga、Sr、Ba、V、Cr、Ni、C等元素变化规律及其Sr/Cu、B/Ga、Sr/Ba、V/Cr和Ni/Co比值特征显示,矿床主要形成于炎热潮湿的古气候条件,矿床沉积的古地理环境兼具海相、海陆过渡相和陆相沉积特征,相对开放的氧化沉积环境利于成矿。     

重庆秀山小茶园大塘坡组含锰岩系地球化学特征及地质意义

本文根据矿石特征和岩石地球化学特征分析了重庆秀山小茶园一带锰矿床含锰岩系的物质来源、沉积环境和成因。该含锰岩系赋存于南华系大塘坡组一段。元素地球化学特征表明,主成矿元素Mn与Al_2O_3、SiO_2呈明显负相关,与MgO、CaO呈明显正相关,Ag、As、Sb平均含量明显偏高,显示研究区含锰岩系为热水沉积成因;Co/Zn-(Co+Ni+Cu)图解、(Co+Ni+Mn)×10-Fe-Mn图解和Y×P_2O_5图解均显示该含锰岩系具有热水沉积的特征;HREE亏损,LREE富集,且Eu负异常的特征,以及δCe值,暗示该区锰矿形成于被动大陆边缘区;V/Cr和V/(V+Ni)值指示含锰岩系形成于厌氧和缺氧环境。     

贵州福泉高洞铝土矿床成矿地质地球化学特征

贵州福泉高洞铝土矿床是近年在贵州新的铝土矿成矿区探明的中型矿床之一,其含矿岩系为下石炭统九架炉组,铝土矿呈层状、似层状产于上泥盆统高坡场组碳酸盐岩古侵蚀面之上,与上覆中二叠统梁山组和下伏上泥盆统高坡场组均呈假整合接触,矿床成因类型为古风化壳沉积型。通过对含矿岩系中敏感元素Ga、Ba、Sr、Th含量及B/Ga、Rb/K、V/Zr比值特征分析,认为铝土矿主要形成于陆相沉积环境;δCe、Ni/Co、Th/U、Sr/Cu、V/Cr特征揭示铝土矿成岩成矿过程主要为氧化环境。含矿岩系中Al与Zr、Hf、Nb、Ta、Th、U等呈正相关性反映出铝土矿成矿过程中具同迁移、显著富集特征;含矿岩系中微量元素含量与下伏高坡场组碳酸盐岩相比,总体成强烈富集态势。与黎彤值对比,含矿岩系中高温成矿元素(W、Sn、Mo、Bi)、高场强元素(Nb、Ta、Th、U、Hf、Zr)、粘土矿物易吸附元素(Li、V)及细碎屑岩中高地球化学背景元素(Sb)富集强度高。LREE与HREE分馏作用明显,推测为次生风化淋滤过程中离子半径较小的HREE向下渗滤迁移的速率大于离子半径较大的LREE所致。     

四川盆地南部志留系龙马溪组富有机质页岩沉积环境的元素地球化学判别指标

氧化还原敏感元素是确定古海洋水体氧化还原环境的重要指标,常用的环境判别指标有U/Th,V/Sr,V/Cr,Ni/Co,V/(V+Ni),δU,Ce/Ce*,Eu/Eu*等元素比值。对四川盆地南部宁203井志留系龙马溪组页岩沉积环境的元素地球化学研究结果表明,龙马溪组底部富有机质页岩沉积于缺氧环境,上部为氧化环境。有机碳含量与V/Cr和Ni/Co呈正相关关系,且生物生产力相关元素富集,说明有机质保存与缺氧环境有关。认为在对页岩沉积水体氧化还原条件进行研究时,应将地球化学指标与沉积和古生物特征综合起来得出科学解释。     

河南省偃龙铝土矿床地球化学特征及成矿物质来源分析

本文以偃龙铝土矿为对象,研究了铝土矿的地球化学特征,讨论了其成矿物质来源。铝土矿含矿岩系中不同矿产的SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、FeO的元素含量变化较大,且总量较高,说明铝土矿在形成过程中,其源岩风化程度较高。Al_2O_3与SiO_2、Fe_2O_3、K_2O含量呈负相关关系,与TiO_2、A/S呈正相关关系。含矿岩系明显具有富集轻稀土、亏损HREE的特征,在垂向上,其稀土元素含量较高的是Ce、La、Nd(均为轻稀土),低含量的是Tm、Ho、Eu、Lu。微量元素方面,偃龙铝土矿比山西铝土矿富集的元素有Li、Be、Sc、Ni、Cu、Zn、Zr等稀有金属元素和亲铜元素,而这些元素在贵州大竹园铝土矿中的含量比偃龙铝土矿更富集。偃龙铝土矿的成矿物质来源于基底碳酸盐岩风化残余,在广泛海侵时,残余物质经搬运沉积成矿。     

钦-杭成矿带南段丰村铅锌矿区下园垌矿段围岩微量元素的地球化学特征及其意义

钦-杭成矿带是华南最重要的成矿带之一,丰村下园垌铅锌矿是区内典型的沉积热液改造型矿床。通过系统采集不同位置处的围岩样品,进行微量元素测试,结果表明,Cu含量相对较低,其变化范围为1.164×10-6~33.8×10-6,且不同位置丰度相差不大,Cu元素未发生明显迁移;Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素含量较低;变化范围分别为4.73×10-6~35.7×10-6、4.06×10-6~521.1×10-6、23.04×10-6~320.6×10-6,Mn、V、Co、Ni等亲铁性元素中,Mn最为富集,V、Co、Ni相对亏损;∑REE较低,LREE/HREE较大,轻重稀土分异明显,轻稀土富集,重稀土相对亏损。围岩样品Eu中等负异常,Ce呈现微弱负异常。Sr/Ba、Sr/Cu及稀土元素特征表明,其沉积环境可能为一封闭还原的浅海海湾。多元统计分析表明,其微量元素可分为3类,各自具有明显的分布特征。此外,La/Y-Sc/Cr图解对矿区构造环境进行了指示。围岩中较高的Pb、Zn含量明显高于背景值,很可能是矿源层。     

贵州龙里丰源铝土矿床元素地球化学特征

龙里丰源铝土矿床属黔中铝土矿带龙里早石炭世杜内晚期铝土矿成矿亚带,矿体产于丰源铝矿层(FYB),矿床类型属沉积型铝土矿床。本文通过系统采集钻孔岩心样,进行铝土矿床元素地球化学研究。主量元素结果显示,含铝岩系以Al₂O₃、SiO₂、TFe₂O₃及LOI为主,Cr₂O₃、K₂O、Na₂O、P₂O₅、SrO、V₂O₅、ZrO₂等含量相对较低;微量元素Sr、Zr、Cr、V、Li、B、Ga、Ba等含量相对较高,Be、Pb、Sc、Hf、Nb、Rb、Cs、Ta、Th、U等含量相对较低;CIA指数=69.00～99.74,平均97.58,总体介于80～100,说明丰源铝矿层形成时,化学风化强度强烈,古气候条件显示为炎热、潮湿的气候环境。元素B含量55×10^-6～143×10     

河南省铁山河铁矿床地球化学特征及成因探讨

铁山河铁矿床赋存于古元古界银鱼沟群地层中,是华北陆块南缘一个重要的富铁矿床。文章对铁山河铁矿床进行了系统的野外地质调查和矿床地球化学研究,并与国内外典型的沉积变质型铁矿床进行了对比。结果显示:铁山河铁矿床保存有明显的化学沉积的特征,化学成分主要由Fe_2O_3、FeO和SiO_2组成,Al_2O_3和TiO_2含量较低;稀土元素总量较低,稀土元素配分模式呈轻稀土元素亏损、重稀土元素富集的特征,具有明显的Eu、Y、La正异常,弱的Ce异常,Y/Ho比值与海水的分布范围相近,Sr/Ba和Ni/Co比值分别与鞍山弓长岭铁矿和山西五台山、冀东迁安地区铁矿相似,但与基性岩浆活动相关的Co、Ni、Cr、V、Ti元素含量相对偏高。这些特征表明:该矿床的形成可能与海相火山沉积物有关,属于火山沉积变质型铁矿的范围,区内基性岩脉广泛发育,矿床可能遭受了后期热液的叠加改造作用;成矿物质来源于热液和海水的混合作用,矿床形成于相对缺氧的环境。     

三维锚杆数值模拟方法研究

在现有几种锚杆数值分析方法的基础上,对考虑了浆体切向受力性态的三维锚杆单元理论及其应用进行了研究,编制了三维锚杆有限元计算程序,并结合例子对浆体锚杆的变形、应力规律进行了分析。计算结果显示了模型的可靠性和实用性。     

Geochemistry and origin of elements in some UK coals

Twenty-four UK coals ranging in rank with 4.6%–37.6% volatile matter were analysed for 46 major and trace elements. The samples were obtained from the UK Coal Bank and are representative of the major UK coal fields. The major element distributions are interpreted in terms of the mineralogical variations—quartz and kaolinite are largely responsible for the Si and Al, carbonates for Ca and Mg and pyrite for Fe. Also exerting an influence in some samples are siderite, Al-phosphate minerals and illite. Based on statistical relationships with the major elements, Rb, Cr, Th, Ce, Zr, Y, Ga, La, Ta, Nb and V are thought to be mainly present in the clay minerals, and As, Mo, Sb, Tl, Se and Bi and Pb are probably present in pyrite. Strontium and Ba are concentrated in a restricted number of samples related to the phosphate minerals. Germanium is the only element for which a major organic association can be demonstrated. Elements with an indirect association with the organic matter are Na, Cl, and Br in porefluids and possibly Te. The ash content is controlled mainly by the detrital input and the trace elements related to the ash content are therefore those elements associated with the clay minerals. Variations with rank would appear to be mainly related to the moisture content (porefluids). The trace elements associated with the quartz and clay minerals are thought to be dominantly detrital in origin. The non-detrital elements, essentially those contained in pyrite, are thought to have been incorporated in the depositional environment from waters with enhanced salinities through seawater ingress, hence there are positive relationships between S and trace element concentrations.     

Chemical Analysis of Iron Meteorites by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry

Iron meteorites were analysed for nineteen siderophile and chalcophile elements by conventional inductively coupled plasma-mass spectrometry with the specific aim of demonstrating that this technique is an effective alternative to the more routine, yet complex, methodologies adopted in this field such as instrumental or radiochemical neutron activation analysis. Two aliquots of each meteorite sample, in the form of small shavings, were dissolved, one in 6 mol l^-1 HNO₃ and the other in aqua regia , and diluted to a final concentration of 1 mg sample per 1 ml of solution, without pre-concentrating the analytes. Nitric acid solutions were used for the determination of the elements Cr, Co, Ni, Cu, Ga, Ge and As; aqua regia solutions were analysed for the elements Mo, Ru, Rh, Pd, In, Sn, Sb, W, Re, Ir, Pt and Au. Samples were analysed by external calibration, carried out using synthetic multi-elemental solutions, and internal standardisation (with Be, Rb and Bi selected as internal standards). The results obtained from the analyses of nine geochemically well-characterized iron meteorites (Canyon Diablo, Odessa, Toluca, Coahuila, Sikhote-Alin, Buenaventura, Tambo Quemado, Gibeon, NWA 859) with widely variable chemical compositions are in good agreement with literature values for most elements. Detection limits were generally below the lowest concentration observed in iron meteorites. The most notable exception is for Ge, which cannot be successfully determined in the low-Ge meteorites of groups IVA, IVB and IIIF and a number of ungrouped irons. A test of the overall reproducibility of the adopted method, undertaken by repeatedly analysing the same Odessa IAB meteorite specimen, yielded relative standard deviations (1 s ) of between 1 and 6% for all elements except Cr (40%).     

新疆昭苏卡拉盖雷铜钴金矿区岩石地球化学特征

卡拉盖雷铜钴金矿是那拉提构造带内发现的首例以Cu为主,伴生Mo,Co,Au,Pb,Zn的火山岩型热液矿床.矿区内出露的地层主要为石炭系下统大哈拉军山组火山岩地层,矿区岩浆岩主要有花岗闪长岩、闪长岩和辉绿岩脉.通过火山岩地层和侵入岩样品的地球化学分析,认为区内大哈拉军山组是一套由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩组成的连续亚碱性的火山岩系列,且以钙碱性系列为主;矿区钾长花岗岩属于准铝质—过铝质岩类,碱性系列,花岗闪长岩和闪长岩属于准铝质—过铝质岩类,钙碱性—碱性系列,基性侵入岩属于弱碱性—碱性系列.稀土元素特征显示中酸性侵入岩可能属于地壳重熔型花岗岩;基性侵入岩与基性火山岩来源一致.     

北淮阳晓天火山岩盆地片麻状花岗岩成岩年代学及地球化学特征

岩石的锆石U-Pb定年和主量、微量、稀土元素分析是研究侵入岩成岩时代、岩石成因的主要研究手段。本文在野外地质调查工作的基础上，采用X射线荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱、电感耦合等离子体质谱和LA-ICP-MS等技术对晓天火山岩盆地内杨三寨附近发现的片麻状钾长花岗岩进行相关地球化学分析。结果表明：该岩体主量元素以高硅、钾和钠，低铁镁钙磷为特征，其中SiO₂含量为65.86%~78.29%，Al₂O₃为10.89%~16.02%，MgO为0.17%~1.17%，K₂O为1.37%~6.44%，Na₂O为0.53%~6.50%，属于高钾钙碱性系列。微量元素方面，样品以亏损Nb、Sr、P和Ti，富集La、Ce、Nd和Zr为特征。稀土元素方面，含有较高的稀土元素（ΣREE=152.70~650.88μg/g），轻稀土富集重稀土亏损（LREE/HREE=6.77~20.64），多数具有较弱的负铕异常（δEu=0.29~1.15），铈异常不明显；稀土元素标准化曲线以右倾为特征。30个锆石点的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄分布于720~828Ma之间，加权平均年龄为776±11Ma （MSWD=2.1）。研究认为，盆地内新元古代片麻状钾长花岗岩的发现表明晓天盆地中心存在隆起，并不是之前研究认为的"斗"形的两边浅中间厚的盆地形态，这对该盆地的构造形态认识和进一步找矿具有重要的指导意义。     

宁夏中奥陶统香山群徐家圈组大地构造环境分析

宁夏香山群为一套遭受轻微区域变质的陆源碎屑岩,并夹有少量碳酸盐岩和硅质岩,属于深水浊流沉积,从下到上可分为徐家圈组、狼嘴子组和磨盘井组。长期以来对香山群的研究主要集中在时代探讨上,而在其他方面较薄弱。本文以徐家圈组为主要研究对象,从浊积砂岩的碎屑颗粒类型百分含量、常量元素和微量元素等方面对其沉积时的大地构造环境进行了综合研究。结果表明:碎屑颗粒类型显示出典型的被动大陆边缘;常量元素的判别则出现了不确定性;微量元素则显示出了过渡性质。因此,香山群徐家圈组沉积时大地构造环境可能不是简单的被动大陆边缘,其物源极有可能来自被动大陆边缘、活动大陆边缘和大陆岛弧之间的带有过渡性质的源区。     

大陆地壳中元素地球化学分异指数排序模式

深入分析了元素相容性、元素两相间的分配系数与壳幔元素地球化学分异间的关系,建立壳幔元素地球化学分异模型,提出不相容元素在地壳富集与壳幔岩石部分熔融过程相关的观点。收集并整理了原始地幔、地壳各层圈60余种元素的平均化学成分。以壳幔元素的地球化学分异理论模型为依据,计算得到壳幔元素地球化学分异强度指数,并分析了元素分异指数与元素相容性的关系。根据分异指数数值大小由高到低排序得到大陆地壳元素地球化学分异强度的序列。最左边元素为正强分异元素,即强不相容元素,富集于大陆上地壳;最右边为负强分异元素,即强相容元素,在大陆上地壳相对贫化。分异指数值靠近1的元素在地壳的富集和贫化不明显,属于过渡型。根据该序列提出元素地球化学一种新的分类法,分布于序列左边的正强分异元素为亲地壳元素类,分布于序列右边的负强分异元素为亲地幔元素,处于两者之间的元素成为亲地壳 亲地幔的过渡元素,并在周期表中列出了各类元素的位置。新划分的三大类元素在周期表中呈现有规律的分布。     

Research on Potential Fertilization of Coal Gangue in the Weibei Coalfield, China

Based on the systematic analysis of the coal gangue in Weibei Coalfield, such as petrologic characteristics, chemical composition, nutrient elements, deleterious elements, and the transformation, and compared with the soil element content background values of Loess Plateau and national harmful materials controlling standards, we conclude that the coal gangue in the Weibei Coalfield has huge potential to be used as clay fertilizer.     

金川铜镍矿床龙首矿区半金属元素与铂族元素地球化学特征及成因意义

岩浆硫化物矿床中的铂族元素矿物主要是与半金属元素的化合物,但有关这些半金属元素在岩浆系统中的行为的研究却甚少。对金川龙首矿区不同类型矿石的Cu、Ni、铂族元素和半金属元素的分析研究发现,在熔离过程中这些半金属元素会与铂族元素一起进入硫化物熔浆中,在硫化物熔浆分离结晶过程中倾向于在残余熔体中富集,在单硫化物固溶体分离过程中部分半金属元素趋于进入镍黄铁矿中。由于半金属元素与铂族元素(PGE),特别是Pt和Pd,具有很强的亲和力,所以在半金属元素达到铂族矿物结晶所需要的饱和浓度前,其存在会阻碍PGE进入金属硫化物(BMS)中。此外,金川矿床S/Se值的变化不仅受同化混染作用及硫化物熔离强度的影响,还受后期热液蚀变作用的影响。     

红河盆地的化学风化作用:主要和微量元素地球化学记录

河流沉积物的元素含量有助于反映其流域的自然风化过程。红河是世界上重要的河流之一,但其沉积物的地球化学研究却几乎没有。本文通过开展红河盆地干流和主要支流40个样品的主要和微量元素地球化学分析,发现红河流域硅酸盐岩的化学风化作用为中等强度,与长江及亚马逊河的风化强度相近,而高于黄河,低于珠江;且化学风化作用受该区域的气候和构造作用控制。