石英砂工业区内土壤剖面的磁学特征及其环境意义

对安徽凤阳石英砂工业区土壤剖面的磁学参数和SiO₂含量进行测试,结果显示：土壤剖面磁性矿物含量低,磁学性质由磁赤铁矿控制,土壤剖面由上而下可分成3个磁性层;从第一层到第三层磁性逐渐减弱;第三层磁学性质主要由成土母质决定,第一层存在明显的磁性增强现象,引起这种现象的原因可能是次生磁赤铁矿和燃烧作用。磁学参数和SiO₂含量显示土壤剖面的第一层已被弱磁性石英尾砂污染,在石英尾砂的稀释作用下,其磁性结构特征发生了改变,磁性矿物含量降低。土壤剖面的磁学参数组合特征及SiO₂含量反映了弱磁性石英尾砂对第一层土壤的污染过程。     

沉积物粒度特征及其对环境的指示意义——以濠河为例

为了研究河流沉积物粒度对区域气候变化的指示作用,对濠河中游、下游、濠河入淮河口3个典型河床沉积物剖面及石英尾砂的粒度进行了测量。结果显示:3个沉积物剖面按粒度的变化特征均可分成四层,第一层沉积物以细粉砂为主,第二、三、四层以粗粉砂为主,其中第二、三、四层沉积物的粒度频率分布曲线与石英尾砂非常相似,说明大量石英尾砂排入濠河后,沉积物粒度特征由石英尾砂控制。在近30年中,濠河沉积物的粒度随河水动力的变化而出现波动,这种波动与降雨量的年际变化、洪水的发生等自然因素有关,沉积物平均粒径的峰值与降雨量大或洪水发生的年份存在对应关系。濠河沉积物的粒度特征具有濠河流域气候干湿变化的指示意义:粒径粗指示降雨量较多的湿润气候,粒径细指示降雨量较少的干旱气候。     

华北板块北缘中段早石炭世构造属性:察哈尔右翼后旗高分异Ⅰ型花岗岩地球化学的制约

察哈尔右翼后旗二长花岗岩岩体位于华北板块北缘中段.岩体富SiO₂、富K、富碱、低Ca和P、贫Fe和Mg,w(P₂O₅)与w(SiO₂)呈负相关,铝指数(A/CNK)为0.96~1.15,分异指数为90.36~92.96;主要造岩矿物为条纹长石、斜长石和石英,其铁镁矿物主要为黑云母,未出现碱性铁镁矿物和富铝矿物,副矿物为锆石、磁铁矿、磷灰石、榍石和钛铁矿;可见察哈尔右翼后旗二长花岗岩属高分异钙碱性I型花岗岩类.结合较低的w(∑REE)((46.8~94.4)×10^-6)、w(Th)((1.74~2.39)×10^-6)、w(U)((0.27~0.39)×10^-6)和微量元素判别图解,二长花岗岩岩浆源区可能为下地壳,源岩可能为岩石圈地幔.岩石轻重稀土分馏较强 ((La/Yb)_N= 6.52~28.39),δEu以正异常为主(0.83~3.51),富集大离子亲石元素(LILEs,Cs、Rb、Ba和K),亏损高场强元素 (HFSEs,Nb、Ta、P和Ti).地球化学特征反映了二长花岗岩具有火山弧岩石特征,且岩体侵入新元古界埃迪卡拉系什那干群,表明岩体形成于活动大陆边缘弧环境,其侵位反映了古亚洲洋的俯冲岩浆事件.     

新疆柴窝堡盆地南缘晚新生代陆源沉积物岩石磁学特征及其古环境意义

亚洲内陆晚新生代干旱化历史及其驱动机制是非常重要的科学问题。选择天山北麓柴窝堡盆地南缘乌鲁木齐河剖面为研究对象,基于磁性地层年代学研究建立的时间标尺,分析了该剖面碎屑沉积物岩石磁学特征及其控制因素,进一步探讨了柴窝堡盆地晚新生代古气候特征。磁性地层年代学研究约束乌鲁木齐河剖面底界年龄为~6.8 Ma,顶界年龄为~3.3 Ma。详细的岩石磁学测量及漫反射光谱分析结果表明,乌鲁木齐河剖面沉积物中磁性矿物主要包括磁铁矿、赤铁矿等,磁学参数χ_lf、χ_ARM、SIRM、S_-100mT、S_-300mT、 χ_ARM/SIRM等在~6.3 Ma、~5.2 Ma存在明显变化,揭示磁性矿物粒度、含量等存在相应变化,如在~6.3 Ma前后,磁性矿物颗粒逐渐变粗、含量降低;在~5.2 Ma前后,磁性矿物颗粒逐渐变细后趋于稳定、含量逐渐增多。基于稀土元素分析、沉积粒度与磁学参数相关性分析,认为沉积物源与沉积物粒度不是导致乌鲁木齐河剖面磁学性质变化的主要因素,自~6.8 Ma以来逐步干旱化的气候条件可能是导致该剖面磁学特征变化的重要原因。基于漫反射光谱分析得到的红度与亮度数据结果也揭示了同样的古气候特征。     

西菲律宾海GX149柱状样沉积物磁学性质及其环境意义

对取自西菲律宾海西部的GX149柱状样沉积物进行详细的环境磁学研究,揭示其蕴含的环境意义和物源信息。岩石磁学结果表明,GX149柱状样沉积物中携磁矿物以低矫顽力磁铁矿为主;反映磁性颗粒粒径的King图与Day图显示沉积物中磁性矿物以准单畴(PSD)为主。剖面上磁学参数变化明显,以磁性矿物粒径参数(χARM/χ)作为替代指标反演古气候变化结果显示:冷期沉积物中磁性矿物含量相对更高,粒径更粗,高矫顽力矿物含量增加;而暖期沉积物中磁性矿物含量相对较低,粒径更细,高矫顽力矿物含量降低。干燥、寒冷、风大的冷期气候下,东亚季风携带的粉尘输入增加导致沉积物中高矫顽力矿物含量增多;而温暖湿润的暖期,沉积物中风成粉尘输入减少,高矫顽力矿物含量降低。GX149柱状样沉积物与西菲律宾海其他区域以及南海沉积物相似的磁学特征,相同的冰期-间冰期旋回趋势说明沉积物磁学特征对气候变化的响应在东亚地区具有共性。     

秦皇岛柳江地区辉绿岩脉特征及其成因

秦皇岛柳江地区辉绿岩脉主要分布于碳酸盐岩出露区的亮甲山、石门寨、潮水峪西北、砂锅店东北、揣庄北、石岭西北、鸡冠山等地,且多以脉状,岩墙、岩床等形式产出。对柳江地区辉绿岩常量元素的分析表明:w(SiO₂)变化较大,且平均值较低;w(FeO+Fe₂O₃)平均值比基性岩类略偏高;w(Al₂O₃)、w(CaO)、w(MgO)、w(K₂O+Na₂O)的平均值均在基性岩类平均值范围内;w(TiO₂)的平均值为1.53%。微量元素富集高场强元素Ta、Nb、Zr、Hf,La/Nb>1,表明岩浆上升过程中受到地壳不同程度的混染;稀土元素球粒陨石标准化分布型图各样品基本一致,呈右倾,稀土元素总量较高,轻稀土较重稀土富集,无明显的Eu异常,反映出岩浆演化过程中分离结晶作用并不明显,样品之间的稀土分馏程度相同。分析结果与研究区辉绿岩的岩相学特征相结合,表明柳江地区辉绿岩属于钾玄岩系列,来自于板内环境。结合研究区大地构造背景,认为研究区辉绿岩脉是钾玄质系列玄武质岩浆沿早期断裂或岩层层面灌入冷凝而形成。     

大兴安岭中北段老道口闪长岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

鄂伦春自治旗老道口闪长质岩体位于兴蒙造山带东段、大兴安岭中北段,原定义为老道口单元的老道口岩体主要由闪长岩、石英二长岩和闪长玢岩组成。锆石SIMS U-Pb定年测定闪长岩年龄为(126.09±0.95)Ma,属于早白垩世岩浆活动的产物,并非前人认为的形成于寒武纪。闪长岩的w(SiO₂)为56.13%~57.91%,w(TiO₂)为0.97%~0.99%,w(MgO)和w(TFe₂O₃)分别为2.00%~2.12%和6.73%~7.41%,Mg^#值为36.00~38.00,w(Na₂O)为4.29%~4.53%,w(K₂O)为1.38%~1.59%,K₂O/Na₂O为0.31~0.37,w(Al₂O₃)为17.95%~18.36%,相对富钠高铝,稀土元素球粒陨石标准化曲线显示其具有富含轻稀土元素(LREE)、贫重稀土元素(HREE)以及Eu(0.85~0.87)弱负异常的特点。老道口闪长岩强不相容元素Th、U、K显著富集和高场强元素Nb、Ta明显亏损,其岩浆源区可能为俯冲流体交代的岩石圈地幔。闪长岩富集Ba、K、Rb、Th、U等大离子亲石元素,高场强元素Nb、Ta、Ti、P等明显亏损,指示了与俯冲作用相关的地球化学特征。结合老道口岩体地球化学特点和区域构造背景,认为该岩体很可能形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合造山后的岩石圈伸展构造环境。     

大兴安岭扎兰屯地区格根敖包组碎屑锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

格根敖包组广泛分布在大兴安岭中段扎兰屯地区,为一套偏中性的火山岩及碎屑岩组合,主要为安山岩、安山质火山碎屑岩、英安岩及细-粉砂岩,夹薄层泥岩。笔者对格根敖包组中细碎屑岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及古生物地层学研究,结果表明:格根敖包组细碎屑岩形成于晚石炭世至早二叠世,锆石U-Pb年龄集中于348.9,385.8,428.0和507.3 Ma 4个峰值;粉砂岩中存在Artisia sp., Eusigillaris sp.等化石。格根敖包组碎屑岩主要以细粒杂砂岩和细粒长石(岩屑)砂岩为主,主量元素平均质量分数w(SiO₂)=69.04%,w(Al₂O₃)=14.76%,w(MgO)=1.05%,w(CaO)=0.66%,w(Na₂O)=2.34%,w(K₂O)=2.65%;镁铝比值M为3.05~9.98,平均值7.18;稀土元素总量∑REE平均184.46×10^-6((124.06~261.96)×10^-6),δEu平均值0.71,δCe平均值0.99,LREE富集,HREE亏损。上述结果表明,格根敖包组地层形成于大陆岛弧-活动陆缘附近,古地理显示为温暖潮湿气候下的海陆交互相沉积环境。     

草桃背矿床白垩纪橄榄玄粗岩与铀成矿关系

赣南会昌断陷盆地沿石城-寻乌深断裂分布一条白垩纪橄榄玄粗岩系列的火山岩带。草桃背大型铀矿床内出露大富足岩体中-粗粒黑云母花岗岩及早白垩世晚期到晚白垩世早期橄榄玄粗岩系列火山岩。大富足花岗岩体岩石w(SiO₂)平均为74.67％,碱总量(w（K₂O+Na₂O）)平均为7.99％,w(K₂O)>w(Na₂O),w(CaO)平均为0.54％,w(Al₂O₃)>w(CaO+Na₂O+K₂O),属高钾钙碱性岩石系列。橄榄玄粗系列火山岩岩石w(SiO₂)为45.78 %~59.78 %,w(K₂O+Na₂O)平均为7.37%,K₂O/Na₂O平均为1.02,w(TiO₂)平均为0.86%, 全铁质量分数平均为7.09%,属偏碱性橄榄玄粗质火山岩类。草桃背铀矿床赋矿岩性为橄榄玄粗岩、碎裂花岗岩及隐爆角砾岩。赋存于碎裂花岗岩及隐爆角砾岩中铀矿石化学成分,与围岩花岗岩成分相似;赋存于橄榄玄粗岩中铀矿石,Fe₂O₃+Fe₂O、CaO、MgO不同程度地带出,w(SiO₂)明显增高,表明橄榄玄粗岩在成矿过程中,通过输出大量Fe、Mg、Ca等阳离子而促进铀离子从含矿溶液中沉淀。草桃背矿床的铀矿化与充填在草桃背火山口的橄榄玄粗岩关系密切,在时间上相近、在空间上相伴、在成生上相关,受橄榄玄粗岩岩浆系列热动力的影响,铀元素发生活化、转移或物质交换而成矿,成岩成矿时代属早白垩世晚期到晚白垩世早期。从草桃背铀矿床岩石学、地球化学及赋矿特征入手,总结了铀成矿是富铀矿的花岗岩基底、北东向构造及火山作用结合的产物,橄榄玄粗岩提供热源,并指出半岭、上寮、小富足等地段是寻找草桃背式铀矿床的极有利地区。     

东天山阿拉塔格花岗岩体地球化学特征及其构造意义

位于中天山地块南缘大黑山地区的阿拉塔格花岗岩体,岩性主要由花岗闪长岩、二长花岗岩、似斑状花岗岩组成,岩石具有高硅(w（SiO₂）为66.29%~77.47%)、富碱(w（Na₂O+K₂O）为6.75%~9.93%)、高铝(w（Al₂O₃）为10.97%~14.40%)、低Sr(w（Sr）为（28.78~153.00）×10^-6,平均为99.23×10^-6)、低Ti（w（TiO₂）为0.09％~0.77％）的特征。岩石的A/CNK值为1.19~1.50,为钙碱性过铝质岩石;岩石Eu亏损（δEu＝0.19~0.51）、LREE富集(LREE/HREE= 6.80~8.45,(La/Yb)_N= 6.06~9.03),明显富集Rb、Th、K、Hf(Zr) 等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素(HFSE);岩石的Ba含量较低,并具有明显的Sr负异常。结合区域地质特征,通过岩石的地球化学和Sr、Nd同位素综合分析,认为该花岗岩形成于后碰撞环境,且为壳幔混源的岩浆多期次侵位的复合岩体。     

老挝南部帕莱通双峰式火山岩锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征

老挝南部帕莱通（Phlaythong）矿区出露了一套双峰式火山岩组合,其基性端元为致密块状玄武岩,酸性端元为流纹岩。流纹岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为（229.0±2.0）Ma,属中-晚三叠世,代表双峰式火山岩形成时代。地球化学数据显示：玄武岩SiO₂质量分数均值为50.70%,富TiO₂、MgO、CaO和TFeO,具较低的全碱和P₂O₅,富集LILE(Sr、Rb、Ba、Th)和轻微亏损HFSE,轻稀土略微富集,Eu负异常不明显;流纹岩具有高的SiO₂（平均质量分数为76.33%）和全碱,富钾（w(K₂O）＞w(Na₂O)）,极低的TiO₂、MgO、CaO和TFeO,富Th、U和Zr,明显亏损Ta、Nb、Ba、Sr和Ti,轻稀土富集,显示明显的Eu负异常（δEu=0.31~0.82）特征。初步研究表明,玄武岩和流纹岩来自不同的岩浆源区,玄武岩由亏损的软流圈地幔受陆壳物质混染作用形成,流纹岩为壳源物质受幔源岩浆底侵加热之后熔融的产物。结合南海-印支地块构造演化特征,认为该双峰式火山岩形成于大陆板内裂谷环境。     

张广才岭英城子金矿区早古生代花岗岩的元素地球化学特征、岩石成因及构造意义

系统研究了英城子金矿区内花岗岩的地质、岩相学和元素地球化学特征。研究结果显示：该类花岗岩为富硅（w(SiO₂)=71.12%～75.66%）、高分异（DI=90.53～94.42）、钾质钙碱性岩（σ=2.37～3.94）,富集大离子亲石元素（LREE/HREE=11.20～14.62,w（Rb）=（270.6～165.3）×10^-6,Na₂O/K₂O =0.18～0.67,等）,具负的铕异常,相对亏损Ba、Nb、Sr、P和Ti等元素。这种特征揭示该类花岗岩是准铝质、高分异I型花岗岩,它的母岩浆可能是I型花岗质岩浆,是母岩浆经以斜长石为主的矿物相分离结晶作用后产生的岩浆经结晶作用形成。结合锆石的年代学研究成果,进一步确立该花岗岩可能是在麻山期深变质作用过程中地壳深熔形成的岩浆经分离结晶作用形成,岩浆就位发生在麻山期陆内造山作用的挤压向伸展转换阶段,从发生到就位持续大约20 Ma。     

长江、汉江沉积物磁学特征比较研究

长江和汉江现代沉积物的磁学特征分析研究结果表明：  1）长江和汉江现代沉积物中铁磁性矿物均以亚铁磁性矿物为主,它们主导了样品的磁性特征。但长江沉积物比汉江沉积物亚铁磁性矿物含量要高;  2)长江和汉江沉积物的亚铁磁性矿物晶粒都以假单畴~多畴为主。相对汉江沉积物,长江沉积物磁性颗粒总体上要比汉江的粗;   3）长江沉积物中的不完全反铁磁性矿物含量比汉江高,但不完全反铁磁性矿物对沉积物磁性参数和SIRM的贡献却比汉江的小;   4）长江上游金沙江段比长江中游（宜昌-武汉）江段沉积物中亚铁磁性矿物含量要高,且长江中游沉积物样品磁性颗粒要比长江上游的偏细,这可能与搬运距离有关;   5）长江样品的磁性参数的变化区间比汉江大,数据间的相关性也比汉江差。这可能与长江较汉江流域范围广、支流多、物源复杂有密切的关系。     

色那金矿石英二长闪长岩锆石U-Pb年龄与地球化学特征及其对成矿背景的约束

色那金矿是西藏多龙矿集区内发现的一个浅成低温热液型金矿点,其成岩成矿时代一直缺乏精确的年代学约束。对该金矿石英二长闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、主-微量元素分析和Sr-Nd同位素组成研究,首次获得了多龙矿集区色那金矿赋矿岩石的成岩时代。石英二长闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（122.0±1.8）Ma,代表岩浆的结晶年龄。石英二长闪长岩具低硅（57.26%~58.88%）、高铝（16.58%~17.50%）、富镁（2.65%~2.98%）特征,铝饱和指数（A/CNK）为0.93~1.09,富集轻稀土元素（LREE/HREE=6.28~7.25）,δEu为0.85~1.05,富集大离子亲石元素Rb、U、La、Sr、Sm,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等,相对于原始地幔具高Sr\[(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.705 023~0.705 453\]、低Nd\[ε_Nd(t)=-0.18 ~ 2.43\] 的同位素组成和古老的Nd同位素二阶段模式年龄（T_DM2=0.78~1.03 Ga）,属于偏铝质-过铝质岛弧型花岗岩。多龙矿集区色那金矿早白垩世末岩浆活动与成矿作用很可能是班公湖-怒江洋向北俯冲诱发洋壳物质部分熔融,并有少量俯冲沉积物（3.1%~5.1%）和幔源岩浆参与部分熔融混合形成母岩浆,再经一定程度的分异结晶作用和接触交代作用而形成。     

渤海东部晚更新世以来的沉积物地球化学特征

为探讨渤海东部晚更新世以来的元素地球化学特征及控制因素,对渤海东部DLC70-1孔157个沉积物样品进行了化学成分、粒度及测年分析。结果表明,晚更新世以来研究区沉积物的物质来源与沉积环境较为稳定;根据DLC70-1孔沉积物地球化学特征,钻孔岩芯可划分为6层,反映了末次间冰期（暖期）晚期以来渤海东部沉积物物源的变化以及海面波动。Al₂O₃、MgO、TFe₂O₃、MnO、TiO₂、Cu、Zn、Pb、Cr和Rb等元素与细粒沉积物呈正相关,SiO₂、Na₂O与粗粒沉积物呈正相关,K₂O、Sr和Ba分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;R-型因子分析得出三种主要组合类型,以Mg、Sr和Ba为代表,分别对应陆源细粒物质输入与黄河物质、海河物质和滦河物质的影响。运用Ba/Al₂O₃与Sr/Al₂O₃、MgO/Al₂O₃与K₂O/Al₂O₃离散图分析了DLC70-1孔的物质来源,结果表明沉积物主要来源于黄河,该孔中上部32.30~49.00 m和9.30~23.20 m沉积物受到了滦河和海河物质的影响。     

石英尾砂对旱地表土磁性的影响及其环境意义

对安徽省凤阳县石英尾砂、受尾砂影响的表土、旱地表土和城镇表土进行了磁学测量,结果表明这4类样品的磁性特征明显不同。尽管这4类样品的磁化率均由磁铁矿主导,但旱地表土中可能含少量磁赤铁矿,石英尾砂、受尾砂影响的表土和城镇表土中可能含少量铁的氢氧化物（如纤铁矿）,受尾砂影响的表土中还含少量赤铁矿。城镇表土中磁铁矿的含量明显高于其他3类样品,受尾砂影响的表土中的磁铁矿含量介于石英尾砂和旱地表土之间。城镇表土中磁铁矿的粒径范围较宽,小于1 μm,石英尾砂中磁铁矿的粒径大于0.1 μm,旱地表土中磁铁矿的粒径小于0.1 μm,受尾砂影响的表土中磁铁矿的粒径介于旱地表土与石英尾砂的粒径之间。城镇表土的磁化率与频率磁化率呈负相关,旱地表土的磁化率与频率磁化率呈正相关,而受石英尾砂影响的表土的磁化率与频率磁化率没有明显的相关关系。在城市工业和交通等人类活动的影响下,城镇表土的磁性较旱地表土增强。而在石英砂生产这一人类活动的影响下,受尾砂影响的表土的磁性较旱地表土减弱,这是由石英尾砂中磁性矿物的含量较旱地表土4的少所致。     

Magnetic Influences of Cement Dust on Soil in Industrial Area and Its Environmental Implications

To monitor environmental implications of cement dust on soil in industrial area, magnetic parameters and mineral compositions were measured by the samples of the cement dust, cement factory dustfall, cement, coal ash, topsoil of green space in the factory and topsoil outside the factory. Results showed that the major magnetic minerals in the samples were magnetite, the magnetic mineral particle size of cement dust, dustfall, cement and coal ash was coarse Multi-Domian (MD) and Pseudo-Single-Domain (PSD). As topsoil of green space in the factory and topsoil outside the factory were polluted by cement dust, their magnetic properties had been obviously changed; the concentration of magnetic minerals elevated and particle size became coarser. The magnetic parameters (χ_fd,χ_ARM/χ,χ_ARM/SIRM) value can reflect the pollution level of the soil, the lower its value was, the more serious soil was polluted. X-ray diffraction results showed that the mineral compositions of the topsoil of green space in the factory and topsoil outside the factory were quartz and calcite, which were the same as cement dust. Magnetic parameters combination characteristics of topsoil can monitor the soil environmental changes in cement industry area.     

中国西北地区典型钢铁工业城市表土重金属污染的环境磁学响应

以嘉峪关市为研究靶区,系统采集城区表土样品58件,对其进行环境磁学和重金属元素（Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、V、Zn、Fe）质量分数分析。结果表明：嘉峪关市表土以低矫顽力磁铁矿为主导,磁晶粒度以较粗的假单畴（PSD）和多畴（MD）颗粒为主;城区表土亚铁磁性矿物浓度和磁性颗粒大小远高于国内综合型大城市表土;市区反映磁性矿物含量的参数呈现出以酒钢厂和废渣场为中心的高值区域,并随着污染源距离的增加向周围递减;嘉峪关市表土重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、V、Zn、Fe质量分数与反映磁性矿物含量的参数具有显著共变性,二者的高值分布与反映磁晶粒度参数的高值分布成盈缺呼应关系。然而嘉峪关市土壤母质磁性颗粒本底值较粗,与污染土壤特征相似,因此对西北地区而言,亚铁磁性矿物浓度相对磁晶粒度可以更好地指示钢铁厂周边土壤重金属的污染程度。