黄河、长江与韩国Keum、Yeongsan江沉积物常量元素地球化学特征

运用同样的样品采集和测试方法比较分析了我国的长江和黄河以及韩国的Keum和Yeongsan江的常量元素地球化学特征。韩国河流沉积物中Ca及碳酸盐含量显著低于长江和黄河,而其他元素含量则在二者之间;黄河沉积物以总无机碳(TIC)、Na和Ca含量高为特征,而长江沉积物则显著富集Ti和P。Keum和Yeongsan江沉积物中P、Ca、Fe和Mg在酸溶相中比例可达30％～66％,而K、Al和Ti则富集在残渣相中。韩国河流沉积物极低的Ca含量同流域缺乏碳酸盐源岩密切相关,其沉积物主要由侏罗一晚白垩纪的花岗岩经过中等程度的化学风化而成。虽然Ca在中韩河流沉积物之间含量差异显著,但必须谨慎运用全钙含量来识别海区物源。而沉积物中非碳酸盐态钙(Ca^*)及相应的K／Ca^*和Al／Ca^*比更适合用来示踪黄河及Keum和Yeongsan江沉积物;Ti则可以用来区分长江与其他河流沉积物。     

南沙海域西南海区表层沉积物地球化学特征

对南沙海域西南海区101个站位表层沉积物中的元素含量及分布特征分析表明：①元素含量的分布规律是Al、Fe、Mg、Ti、P、K、Na及Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Zr含量从陆架到陆坡直到深海明显递增；Ca、Sr含量由陆架到陆坡递增，由陆坡向深海锐减；Si含量在陆坡低，在陆架和深海高。②沉积物中元素的分布和含量变化与沉积物类型有密切关系。粗粒沉积物中Si、Sr含量较高，细粒沉积物则相对富集Al、Fe、Mg、Ti、P、K、Na及Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Zr等元素，并且随沉积物变细，其含量亦增加，在粘土中含量最高。③SiO2与其余常量组分均呈负相关，且随水深的增加，含量逐渐减少。Al、Fe与大多数常、微量元素(Si、Ca、Sr除外)呈正相关，Ca、Sr与大多数元素呈负相关，而它们本身呈强正相关。Co、Ni、Zn、Ba、Zr与Cu呈正相关，表现为亲铜性。④本区元素的分布主要受沉积物类型、物质来源、水深和生物生产力的影响。     

南海北部沉积物常量元素变化、碳酸盐旋回及其古环境意义

通过对南海北部ODP1145站沉积物的常量元素和碳酸盐分析,探讨了早更新世南海北部沉积物常量元素和碳酸盐含量变化特征及其古环境意义.结果表明,南海北部沉积物中主量元素CaO、Fe2O3、K2O、Na2O、MnO和P2O5受碳酸盐含量影响相对较小,而SiO2、MgO、Al2O3和TiO2受到碳酸盐含量影响相对较大.碳酸盐校正后的常量元素变化可以划分为3种类型,即PC1、PC2和PC3,它们的主要特点有:PC1元素组合包括了SiO2、CaO、Na2O、P2O5、Fe2O3和K2O,主要反映了与季风强度有关的生源物质产率变化,指示了距今2.5～1.5Ma时段生产力的逐渐降低;PC2元素组合(Al2O3、TiO2)代表了陆源物质的输入,指示了在约2Ma开始陆源物质输入的明显增加;PC3元素组合(MgO、MnO)可能与海洋自生作用有关,反映了海底氧化/还原环境的相对变化.早更新世南海北部CaCO3含量呈阶段性降低,一方面受陆源物质稀释作用的影响,另一方面可能更与生物生产力逐渐降低有关.主量元素组合及碳酸盐含量在约2Ma和1.7Ma左右均发生显著变化,可能指示了早更新世时期东亚冬季风的两次增强.     

细菌在洞穴含铁沉积物形成过程中的作用

本文以贵州董哥洞岩壁分离出沉积Fe3 的菌株,在室内模拟铁细菌引起的沉积过程,探讨了细菌在洞穴含铁沉积物形成过程中的机制。结果表明,铁细菌对数生长期结束后,实验体系中的铁、钙开始沉积,且在约4h之内Fe3 和Ca2 的浓度降低至接近零。通过比较铁细菌作用后的岩石样品与未经微生物作用的岩石样品的X射线衍射和X射线荧光探针图谱,发现不论经过细菌作用与否,岩石样品中的元素和矿物成分均相同,主要元素均为Ca、Fe、Mn、Mg、P、Si和Al,矿物成分都有方解石、纤铁矿和粘土矿物。结合洞穴环境条件分析,指出细菌能够富集洞穴渗水中的铁离子,其生物成矿作用形成铁矿物和非晶质铁壳覆盖于洞穴沉积物表面,改变了洞穴沉积物的色泽。     

典型韵律互层式灰岩与泥灰岩的地球化学特征对比

通过对德国南部地区上侏罗统麻姆组典型韵律互层式灰岩与泥灰岩进行逐层采样,并进行不溶残余物分析和地球化学测定对比,发现两者所含非碳酸盐物质没有区别。SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O和TiO2等来源于陆源碎屑物,在灰岩与泥灰岩中的比例完全相同,其含量的不同完全由碳酸盐物质的稀释所引起。元素Sr、Zn、Mn和Mg归为成岩作用控制元素,最先存在形式与碳酸盐有关,但成岩阶段变化极大,Mg的含量主要受白云岩化作用程度控制。另一组元素如S、Ba、Rb和P等介于以上两组元素之间,表现为部分受陆源碎屑物含量控制,部分受成岩作用影响。研究表明,灰岩与泥灰岩韵律互层形成的原因主要是由于碳酸盐物质的沉积速率变化所致,成岩阶段的压溶作用加大了两者的差异,但这种差异只表现在于碳酸盐物质与酸不溶残余物的比例上,而地球化学组成没有本质区别。     

福建近岸浅海沉积物元素丰度及含量变化特征

通过福建省沿海经济带生态地球化学调查,在福建近岸浅海区域共采集479件沉积物样品,分析测试了52种化学元素以及pH值和有机碳等指标。总结了该区域浅海沉积物化学元素的丰度、含量变化及其区域分布,并分不同沉积物类型统计有害元素的污染起始值。福建近岸浅海沉积物与中国浅海沉积物对比,大部分元素的含量高于中国浅海沉积物,含量变化基本遵循“元素的粒度控制律”,除Si元素相反外,Al、Fe、Cu、Co、Ni等绝大多数元素的含量随沉积物粒度变细（砂→粉砂→泥）而升高,有些元素在泥质沉积物中的含量常高出砂质的数倍;其高值、高背景区的区域分布也总是与细粒沉积物有关,而低值、低背景区则明显地与砂质沉积物的分布相关。     

渤海东部与黄海北部表层沉积物的元素地球化学记录

为研究渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素组成特征及与物源的关系,分析了该海域138个站位沉积物样品的常量元素含量。渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布基本相似;Si O2分布与Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布相反;Al2O3、Mg O、TFe2O3、Ti O2和Na2O等元素与细粒沉积物呈正相关,Si O2与粗粒沉积物呈正相关,Ca O、Ca CO3、Mn O和K2O分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;北黄海东部K2O分布反映了鸭绿江物质的影响。R-型聚类分析得出3种组合类型,以Mg O、Ca O和K2O及Mn O为代表,分别对应反映陆源细粒物质输入、指示黄河和鸭绿江物质的影响和海洋自生作用。依据Q-型聚类分析特征,将调查海域沉积物划分为4个不同的地球化学分区,同时综合分析得出了Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区的沉积物运移的路径趋势。K2O/Ca O揭示黄河物质影响自南至北和自西向东呈逐渐减弱的趋势,其中研究区西南部和北黄海中西部受黄河物质影响较强,北黄海东部沉积物更多受鸭绿江物质影响。     

甘肃西峰晚第三纪红粘土的化学组成及化学风化特征

通过对甘肃西峰红粘土样品的地球化学研究,发现其碳酸盐含量较高,而Si、Al、Fe等元素含量相对较低。为消除碳酸盐的影响,样品经酸溶处理后其化学组成十分均一,反映物质来源的一致性。稀土元素以及微量元素分布形式揭示出红粘土与第四纪黄土-古土壤风成成因的相似性。研究表明,红粘土的化学风化尚处于脱Ca、Na为主的早期阶段;CIA值和酸不溶物中的Na/K比及Rb/Sr比参数一致地指示了红粘土化学风化程度高于第四纪的黄土和古土壤,反映出晚第三纪以来黄土高原的气候由相对温暖湿润向第四纪逐渐变干变冷演化的总趋势。      

西南印度洋中脊48.6°~51.7°E沉积物地球化学特征

为了深入了解西南印度洋中脊调查区表层沉积物的物质来源和沉积环境,对大洋第30航次在该区域获取的21个表层沉积物样品进行了物相鉴定和主量元素、微量元素及稀土元素含量测试,分析结果显示,样品可分为Si质沉积物和Ca质沉积物两类,其中Si质沉积物富含Si、Mg、Fe、Al,稀土元素含量特征、轻重稀土元素分馏特征,以及稀土元素的北美页岩归一化曲线均表明沉积物保留了N-MORB的特征,主要为基性岩、超基性岩的风化产物;而Ca质沉积物富Ca、LOI、Sr,稀土元素以及微量元素之间的分配均指示沉积物物源为生源主导;所有站位均显示了两类沉积物不同程度的混杂,表明物质来源具有一定的多样性,调查区总体为稳定的偏氧化环境。     

贵州凉风洞洞穴滴水水文水化学过程分析

通过对贵州荔波凉风洞5个滴水点进行为期1年的动态监测,表明除大气降雨携带的较少物质成份外,凉风洞滴水中的物质主要来源于土壤,同时,示踪结果显示出凉风洞滴水对大气降雨的响应较快,滴水的物质组成直接源自于洞穴环境。洞穴滴水的化学组成中元素含量的变化主要由水运移过程中水-土、水-岩作用导致的方解石溶解-沉淀过程所控制,稀释作用、水来源的差异或者活塞流产生了一定的效果,但其影响较弱,表明凉风洞滴水点的次生沉积物可能记录了环境变化信息。但水在洞穴顶板内运移过程中发生的水文地球化学过程(岩石的溶解、方解石沉淀作用过程)以及洞穴滴水响应大气降雨的时间尺度、水动力过程、水流形式等因素,影响到凉风洞洞穴次生沉积物过去环境记录指标。因此,岩溶次生沉积物过去环境变化指标的解译应该有洞穴滴水水动力地球化学过程的结果作为支撑。这些过程的清晰化可以更好地为研究洞穴环境次生沉积记录的高分辨率、短时间尺度的过去变化提供依据。     

Actualistic approaches to the systematics and facies relations of clastic karst deposits

Clastic karst deposits occur at different positions within karst areas, whereas surface karst deposits, sediments of the crack filling facies, the cave entrance facies and the inner cave facies have to be distinguished. The karstification itself is of minor importance for the formation of clastic deposits. Except for incasional debris and impure limestones or marls the contribution of carbonate rocks to clastic karst deposits is low. The majority of clastic material is allogenic and siliciclastic.

Regarding the depositional processes cave sediments can be divided into fluvial cave deposits, gravitative or percolative deposits, decomposition deposits and rock breakdown. An actualistic approach could be a useful tool for the identification of fluvial cave deposits. By means of the depositional features of recent cave sediments and classical sedimentological features cave deposits of unknown origin can be classified.     

羌塘盆地东部中侏罗统混合沉积体系研究

西藏羌塘盆地东部中侏罗统广泛发育陆源碎屑与碳酸盐的混合沉积。综合前人研究成果,结合区域地质资料和室内样品分析,对混积岩、混积层系、陆源碎屑岩、碳酸盐岩、混合沉积环境进行了详细的研究。结果表明,研究区中侏罗统混合沉积在微观上表现为陆源碎屑与碳酸盐沉积物组分的混积岩,宏观上则表现为陆源碎屑岩、碳酸盐岩、混积岩相互叠加的混积层系,发育滨岸、碳酸盐岩缓坡、潮坪-潟湖3类沉积体系,在此基础上以沉积学原理为指导建立了中侏罗统雀莫错组、布曲组和夏里组的混合沉积模式。     

南秦岭富钠长石岩石的岩石学和地球化学研究

钠长石岩是秦岭造山带中的一类特色岩石,主要分布于南秦岭凤-太、山-柞和镇-旬盆地的泥盆纪和志留纪地层中,与秦岭众多大中型铅锌矿、金矿成矿关系密切。钠长石岩呈层状、似层状产于碎屑岩或碳酸盐岩岩系中,与区域地层整合产出,渐变过渡。具有条带状、块状、角砾状构造;XRF分析数据显示钠长石岩化学成分以富Na2O、Al2O3、SiO2等常量元素及Pb、Zn、Au、Ag、Cu等微量元素为特征;富含元素Ba和Fe-Mn-(Co+Cu+Ni)×10分布图投影表明钠长石岩具有热水沉积的特征。而TiO2与Al2O3关系图解又反映出钠长石岩中有陆源碎屑物混入的特点,其Ti、Al可能来自水成沉积物中的粘土;ICP-MS分析所得稀土元素数据显示,钠长石岩与地层稀土元素在稀土总量、轻重稀土量和配分模式均十分相似,其较高∑REE就是成岩过程中水成沉积物混入造成的。富钠长石岩石在形成时间上发生在沉积和早期成岩阶段,与正常沉积岩同时形成。兼具有正常沉积岩石和热水沉积岩石的特点,是一种有别于二者的混合型非典型热水沉积岩石。研究认为钠长石岩是由一种富钠和金属元素的热水通过对地层元素的萃取并与海底未固结沉积物混合而成的混合热液经沉积成岩作用形成的。     

宁夏天景山奥陶纪碳酸盐岩地球化学相关性研究

宁夏天景山—米钵山奥陶纪马家沟组为一套台地碳酸盐岩沉积,米钵山组为一套台地前缘斜坡重力流沉积的碎屑岩夹泥质岩、碳酸盐岩。两组地层碳酸盐岩主要氧化物、微量元素和稀土元素具有明显的时空演化规律,地球化学特征既有独立性,又有相关性,与岩石宏观特征相一致,与沉积环境相关联。     

富铀花岗岩源岩特征

论述了华南陆壳的地层结构、岩性组合及其含铀性,各个构造旋回对铀的活化、迁移和富集作用。指出富铀花岗岩的源岩特征是：具有高硅、富铝、富钾的富铀陆壳。岩石组合主要以陆源泥砂质碎屑岩建造为主,夹中酸性、基性火山碎屑岩建造和碳酸盐岩建造等所组成的岩石。岩石经受了多次构造运动,使其发生不同程度的区域变质作用和混合岩化、花岗岩化,最终形成富铀花岗岩。     

试论凡口大型层控铅锌矿床的地质特征及矿床成因

凡口大型层控铅锌矿床位于广东省北部,中上泥盆纪湘、桂、粤海盆的东部边缘。产于加里东运动后中上泥盆系近底部的碳酸盐岩中。有关它的成因曾提出过礁控成矿、成岩改造及火山成矿等见解。笔者两年来做了较多研究工作,本文将对地质特征和矿床成因于以讨论。     

In situ U-series dating by laser-ablation multi-collector ICPMS: new prospects for Quaternary geochronology

The capabilities and potential applications of in situ dating of Quaternary materials using laser ablation-MC-ICPMS are explored. ²³⁴U/²³⁸U and ²³⁰Th/²³⁴U can be measured with precision sufficient for dating at a spatial resolution of 100 μm or better in samples that contain as a little as 1 ppm uranium. Moreover, U and Th concentrations and U-series isotope ratios can be continuously profiled to determine changes in age that occur with sample growth (e.g. in speleothems). These capabilities additionally permit the dating of bones, teeth and possibly molluscs, which are subject to post-mortem open-system behaviour of U-series isotopes, and can be employed to elucidate processes of U-series migration during weathering and diagenesis. A drawback of laser ablation-MC-ICPMS is that it cannot in general provide U-series age estimates with the high precision and accuracy of conventional TIMS or solution MC-ICPMS methods. However, sample preparation is straightforward, the amount of sample consumed negligible, and it can be used to rapidly characterise or screen and select samples from which more precise and accurate dates can be obtained using conventional methods. Given further instrumental developments and the establishment of suitable matrix-matched standards for carbonates and other materials, we foresee that laser ablation-MC-ICPMS will play an increasingly important role in Quaternary dating research.     

内蒙古莫尔道嘎佳疙瘩组变质岩地球化学特征及构造意义

莫尔道嘎地处额尔古纳地块中北段,该区发育一套中低级变质的佳疙瘩组变质岩,如千枚岩、云母片岩和变质砂岩;但是目前其原岩类型、物质来源以及沉积环境尚不明确.基于全岩主微量元素测试和LA-ICP-MS U-Pb定年,结果表明千枚岩类和云母片岩类总体富Al和K,变质砂岩类总体富Si.岩石轻稀土明显富集,具负铕异常特征,高场强元素相对富集,Sr强烈亏损,Nb、Ta、P、Ti相对亏损.原岩性质及构造环境分析表明,原岩类型主要是杂砂岩和粘土岩,物源以长英质成分为主,并混有少量古老沉积物.它们形成于活动大陆边缘,并存在较多大陆岛弧性质物质,成熟度不高,属于近源沉积.岩石样品中的碎屑锆石多为岩浆成因,且显示了较大的年龄变化,主要集中在新元古代（1.0~0.8 Ga）和古元古代（2.0~1.8 Ga）,说明佳疙瘩组的沉积物源时代主要为新元古代和古元古代.      

Composition of manganese nodules and manganese carbonates from Loch Fyne,Scotland

Manganese nodules and manganese carbonate concretions occur in the upper 10–15 cm of the Recent sediments of Loch Fyne, Argyllshire in water depths of 180–200 m. The nodules are spherical, a few mm to 3 cm in diameter, and consist of a black, Mn-rich core and a thin, red, Fe-rich rim. The carbonate occurs as irregular concretions, 0.5–8 cm in size, and as a cement in irregular nodule and shell fragment aggregates. It partially replaces some nodule material and clastic silicate inclusions, but does not affect aragonitic and calcitic shell fragments.The nodules are approximately 75% pure oxides and contain 30% Mn and 4% Fe. In the cores, the principal mineral phase is todorokite, with a Mn/Fe ratio of 17. The rim consists of X-ray amorphous Fe and Mn oxides with a Mn/Fe ratio of 0.66. The cores are enriched, relative to Al, in K, Ba, Co, Mo, Ni and Sr while the rims contain more P, Ti, As, Pb, Y and Zn.The manganese carbonate has the composition (Mn_47.7 Ca_45.1 Mg_7.2) CO₃. Apart from Cu, all minor elements are excluded from significant substitution in the carbonate lattice.Manganese nodules and carbonates form diagenetically within the Recent sediments of Loch Fyne. This accounts for the high Mn/Fe ratios in the oxide phases and the abundance of manganese carbonate concretions. Mn concentrations in the interstitial waters of sediment cores are high (ca. 10 ppm) as also, by inference, are the dissolved carbonate concentrations.     

中国东北地区晚二叠世岩相古地理特征

在6条野外实测剖面和38条收集剖面的基础上, 通过剖面的岩石组合特征及样品的元素地球化学分析, 对中国东北地区晚二叠世的沉积环境和古地理特征进行了研究。结果显示, 东北地区上二叠统样品常量元素具有高Si、Al, 低P、Mn、Ca的特点;微量元素具有高V、Rb、Zr、Ba, 低Be、Mo、Cd、Ta和U的特点;稀土元素表现为轻、重稀土分异显著, 轻稀土相对富集, Eu负异常的特征。沉积环境主体为陆相淡水还原环境;存在北部、东部和西部3个物源, 其中北部和东部为主要物源方向;发育三角洲相、扇三角洲相和湖泊相沉积。此外, 林西组底部样品在常量、微量及稀土元素的异常和杨家沟组底部大量碳酸盐岩砾石的出现, 说明晚二叠世初期局部有海侵发生。中国东北地区晚二叠世沉积初期为海陆交互环境, 主体为陆相湖泊沉积环境。