氟离子选择电极测定半微量矿物中的氟

单矿物半微量分析中氟的测定通常采用氟试剂比色法,此法灵敏,但费时而繁琐。离子选择电极法是新的电化学分析方法,目前氟电极测定氟已用于常规分析中,但一般岩矿分析,氟电极实测线性范围为1×10^-1M-1×10^-5M²。     

珲春小西南岔白垩纪花岗岩的地球化学及岩浆源区特征

珲春小西南岔地区白垩纪花岗岩主要有英云闪长岩和花岗闪长岩两种类型。英云闪长岩属于中钾钙碱性系列(Na₂O/K₂O=1.99~2.76),具有高Al₂O₃(15.46%~17.13%)、Sr(559×10^-6~731×10^-6)、Sr/Y(40~78)、La/Yb(16~21),低Y(9×10^-6~14×10^-6)、Yb(0.8×10^-6~1.3×10^-6)的特征,与埃达克质岩石地球化学特征类似。花岗闪长岩为高钾钙碱性系列,Na₂O/K₂O=1.01~1.56,w(Sr)=312×10^-6~410×10^-6、w(Yb)=1.23×10^-6~2.13×10^-6、Sr/Y=13~32,属正常的高钾钙碱性花岗岩。两类花岗岩的源区均为玄武质下地壳物质,英云闪长质岩浆形成压力较高(> 1.0 GPa),深度大于33 km,花岗闪长质岩浆形成压力相对较低(0.8~1.0 GPa),岩浆来源深度为26~33 km。     

羌塘盆地QK-1孔烃类气体分布特征与成因来源

青藏高原冻土区面积约150×104 km²,是中国最大的冻土区,具备良好的天然气水合物形成条件和找矿前景,而羌塘盆地是形成条件和找矿前景最好的地区。南羌塘盆地毕洛错地区QK-1科学钻探试验井顶空气样品的烃类气体组分和碳同位素分析测试结果表明,其烃类气体组分复杂,CH₄含量为3.0×10^-6~4 526.8×10^-6,平均为209.0×10^-6;δ¹³C₁值为-55.9‰~-37.8‰,平均为-43.2‰,C₁/(C₂+C₃)值小于10,显示出明显的热解气特征。结合钻探区的地质背景和岩性特征,推断QK-1孔烃类气体可能来源于深部迁移上来的热解气,浅部可能有生物成因气的混入。     

西北天山莱历斯高尔岩体年代学、地球化学及其成因

西北天山莱历斯高尔岩体主要由花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩组成,二者具有相似的地球化学特征,可能为同源岩浆分异演化的产物。锆石SHRIMP U-Pb年龄显示岩体形成于晚泥盆世(374±4 Ma)。莱历斯高尔岩体具有较高的SiO₂(67.75% ～74.71%)含量和K₂O/Na₂O(1.24～2.20)比值,属于高钾钙碱性系列。稀土元素配分曲线为轻稀土富集型(La/Yb)_N(5.25～10.57),具有中等-弱的Eu负异常δEu(0.55～0.92)。微量元素特征显示富集大离子亲石元素(LILE),而亏损高场强元素(HFSE),具有较低的Sr(122×10^-6～356×10^-6)含量、较高的Y(17.19×10^-6～21.82×10^-6)和Yb(1.78×10^-6～2.57×10^-6)含量。岩体的Sr-Nd同位素特征为I_Sr=0.707 867～0.709 654,ε_Nd(t)=-2.79～-1.46。铅同位素特征为²⁰⁶Pb/²⁰⁴ Pb=18.423～19.915,²⁰⁷ Pb/²⁰⁴Pb=15.576～15.685,²⁰⁸ Pb/²⁰⁴Pb=38.344～39.305。元素和同位素地球化学特征表明,莱历斯高尔岩体岩浆源区主要为中元古代下地壳的部分熔融,并有部分地幔物质的加入。岩体形成于晚泥盆世准噶尔洋向伊犁-中天山微板块陡角度俯冲的大陆弧构造环境。     

岩石及土壤中微量锑的快速比色测定

微量銻的测定在寻找有色金属及貴金属硫化物矿床时有一定的地貭意义,因为它可以作为一个原生矿或伴生矿物的指示元素。銻的光譜分析灵敏度为n×10^-2％,根据В.И.納尔納茨基和А.П.維诺格拉多夫的材料,銻在岩石及土壤中的平均含量約在1×10^-5-4×10^-5％之間,所以我在工作中試驗出了一个灵敏的快速測定銻的方法。一、提示:在含有6N盐酸的亚硝酸钠溶液中,三价銻被氧化而轉变成鉻阴离子[SbCl₆]^-,此铬阴离子在2.9N的盐酸溶液中,与甲基紫形成稳定的蓝色鉻合物,此有色鉻合物能很好地被甲苯萃取出来。     

西准噶尔包古图I号岩体的锆石U-Pb年代学和地球化学特征

西准噶尔包古图地区发育一些小型的闪长质岩体。前人对这些小岩体开展了岩石学、年代学和地球化学等研究,然而,其成因机制和构造背景仍然存在争议,阻碍了区域构造演化和成矿作用的认识。本文在前人研究的基础上,选择包古图I号岩体为研究对象,有望揭示包古图岩体的岩石成因和构造背景。锆石U-Pb年代学研究显示,包古图I号岩体形成于（313.8±1.1）Ma。包古图I号闪长岩体以富SiO₂（58.0%~59.0%）、Al₂O₃（16.6%~17.4%）和Sr（757×10^-6~882×10^-6）,低的Y（14.6×10^-6~15.7×10^-6）和Yb（1.51×0^-6~1.60×0^-6）质量分数为特征,具有高的Sr/Y（50~59）值和弱的Eu异常,类似于俯冲成因的埃达克岩。另外,这些闪长岩具有较高的Mg（w（MgO）=3.46%~3.77%,Mg^#=52.8~53.2）,高的Cr（63.8×10^-6~74.7×10^-6）和Ni（45.2×10^-6~49.8×10^-6）质量分数,亏损HFSE（Nb,Ta和Ti）。该闪长质岩体可能由俯冲的板片熔体与上覆地幔相互作用而成。它的形成可能与西准噶尔地区晚石炭世的洋脊俯冲作用有关。     

安徽沿江地区晚石炭世黄龙组白云岩地球化学特征及其成因研究

安徽沿江地区晚石炭世黄龙组白云岩广泛发育,主要为晶粒白云岩,其次是角砾白云岩和残余颗粒白云岩。地球化学分析表明,安徽沿江地区黄龙组白云岩中Fe、Mn、Sr、Na含量分别为:2 567×10^-6(1 600×10^-6～4 400×10^-6)、353×10^-6(166×10^-6～742×10^-6)、109.7×10^-6(69.0×10^-6～176.5×10^-6)、288×10^-6(100×10^-6～700×10^-6),稀土元素总量为7.29×10^-6(2.56×10^-6～20.82×10^-6),ΣLREE/ΣHREE比值平均为3.07(1.16～10.17),经海水标准化后,显示LREE富集,HREE相对亏损,δCe平均为4.53(2.82～7.78),正异常显著,δEu平均为1.85(0.94～2.92),配分模式曲线显示白云岩化流体来自海水。白云岩中可见蒸发岩类或蒸发构造。综合分析认为该地区白云岩主要为准同生成因,部分为埋藏成岩成因,其中角砾白云岩为准同生成因,怀宁地区白云岩δEu平均为2.38(1.91～2.92),正异常显著,表明后期受到热液流体影响。     

二道松花江沉积物重金属特征及其潜在生态风险

为了查明第二松花江河源区水体环境状况,通过测定二道松花江及其主要支流沉积物中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的质量分数,探讨了沉积物中的重金属浓度特征,并采用潜在生态风险指数法对该河流沉积物中重金属的潜在生态风险进行了评价。结果表明：二道松花江及其主要支流沉积物中重金属元素分布不均匀,As、Cd、Cr、Cu、Hg质量分数平均值分别为4.47×10^-6、0.158×10^-6、35.81×10^-6、10.57×10^-6、0.040×10^-6,总体处于较低水平;沉积物中重金属潜在生态风险总体上处于轻微生态危害程度,但在金银别河处于极强生态危害程度,以Hg的生态风险为主。     

钾-钙法测定锂云母和白云母的地质绝对年龄

地壳中含钾矿物普遍存在。含钾矿物中 K⁴⁰的两种放射衰变形式:（?）提供了两种测定绝对年龄方法的基础。K-Ar 法测定绝对年龄目前已普遍应用。K-Ca 法虽然早在1932年就已提出,但是,由于 Ca 在自然界矿物中分布较广,Ca⁴⁰又是天然 Ca 同位素的主要成分(Ca⁴⁰占97.01％);同时放射成因 Ca⁴⁰在地质时间内累积的速度很慢,甚至在古老的前寒武纪含钾矿物中（K₂O=10％）,Ca⁴⁰的量仅仅是十万分之几,造成分析技术上的困难。     

我国K-Ar法标准样40Ar-40K和40Ar-39Ar年龄测定及放射成因40Ar的析出特征

同位素地质年龄标准样的建立,是一项重要的基础工作,它在检查和比较各种实验流程,衡量各种定年方法的可信度,标定同位素稀释剂等方面,都是必不可少的。从1977年初开始,我国同位素地质标准样小组着手建立K-Ar法标准样。为了外检,笔者曾将ZBH-25黑云母、ZBJ角闪石带到澳大利亚国立大学地球科学院进行测定。这两个样品的K-Ar稀释法年龄、⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄及⁴⁰Ar/³⁹Ar等时年龄的一致性表明,这些矿物结晶以后,未受过热的挠动,也不存在过剩氩,是作标准样的理想样品。本文还介绍样品中放射成因⁴⁰Ar的析出特征,并指出⁴⁰Ar可能有两种存在状态,它们各具不同的晶格能。     

内蒙古科尔沁右翼中旗碱长花岗岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及其动力学意义

对内蒙古科尔沁右翼中旗碱长花岗岩进行了同位素年代学及岩石地球化学研究。碱长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(166±1)Ma,表明该侵入体是中侏罗世侵位形成的。岩石学及地球化学成分显示其属于碱性、具A型花岗岩特征。岩石高硅(w(SiO₂)=74.80%~76.34%)、富碱(w(Na₂O+K₂O)=7.94%~8.71%)、高铁镁比(TFeO/MgO=13.54~24.28)、贫钙(w(CaO)=0.10%~0.21%)、贫镁(w(MgO)=0.08%~0.16%)和低钛(w(TiO₂)=0.07%~0.10%);稀土配分曲线呈现"海鸥式"分布特征,显示强烈的Eu负异常(δEu=0.09~0.17);微量元素特征显示具有较高质量分数的有Zr(128.95×10^-6~156.32×10^-6)、Yb(4.93×10^-6~5.35×10^-6)和Y(40.93×10^-6~56.75×10^-6),较低质量分数的有Sr(23.16×10^-6~37.14×10^-6)、Ba(186.13×10^-6~231.31×10^-6),在微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示明显的Sr、Ba和Ti的负异常。以上特征表明,碱长花岗岩为A型花岗岩。岩石具有高的Rb/Sr值(4.26~7.81,平均为6.12)和Rb/Nb值(10.2~14.7,平均为12.7),显示出壳源岩浆的成分特征。综合分析表明,碱长花岗岩为低压下长英质地壳部分熔融的产物。w(Rb)-w(Yb+Ta)图解、w(Rb)-w(Y+Nb)图解、w(Ta)-w(Yb)图解、w(Nb)-w(Y)图解、Ce/Nb-Y/Nb图解、Ce/Nb-Yb/Ta图解及结合区域构造演化研究表明,碱长花岗岩形成于造山后伸展的构造环境,并与松辽盆地及其周围的花岗岩一起暗示松辽盆地是在中侏罗世造山作用之后伸展的构造环境下形成的陆内盆地。     

滇西北衙富碱斑岩的特征及成因

提供了与滇西北衙大型金矿床密切相关的富碱斑岩的主量元素及稀土和微量元素的分析数据,对富碱斑岩的成因、起源条件和源区类型进行了讨论。研究表明,北衙地区的富碱斑岩具有较高的SiO₂(w(SiO₂)＞68％)和Al₂O₃(w(Al₂O₃)=13.45％～15.22％),具有富集Sr(w(Sr)=365×10^-6～930×10^-6),亏损HREE(w(Yb)=0.64×10^-6～1.17×10^-6)和Y(w(Y)=7.17×10^-6～12.25×10^-6),较高的w(Sr)/w(Y)、w(La)N/w(Yb)N比值,无明显的负Eu异常等特征,显示了与埃达克岩的某些相似性。然而,富碱斑岩低的w(MgO)、w(Cr)和w(Ni),又与典型的埃达克岩有所不同。富碱斑岩产出的地质背景及岩石学和地球化学特征表明,富碱斑岩并非起源于俯冲的大洋板片,而是源于加厚地壳的底部,源区为榴辉岩相岩石。富碱斑岩显著富集Rb、Ba、Th、K,可能与俯冲大陆板片的脱水作用和流体的交代作用有关。产生富碱斑岩岩浆的动力学机制,与印度大陆板块和扬子大陆板块对“三江”的相向俯冲、金沙江-红河断裂带的走滑拉分及其诱发的软流圈上涌和流体交代作用有关。     

西昆仑早古生代岩浆作用过程:布隆花岗岩地球化学和锆石U-Pb-Hf同位素组成研究

西昆仑布隆二长花岗岩出露于西昆仑库地蛇绿混杂岩两侧。地球化学特征显示,布隆二长花岗岩主要为高钾钙碱-钾玄岩系列、过铝质花岗岩(A/CNK=1.1)。岩石具有低的Rb/Sr(0.67～0.88)、Sr/Y比值(13.2～16.6),弱的负Eu异常(Eu/Eu^*=0.68～0.84)和中等Sr(214×10^-6～247×10^-6)、Rb含量(165×10^-6～191×10^-6),指示布隆二长花岗岩主要为黑云母和角闪石脱水熔融源区,其原岩可能来自于杂砂岩或壳源中性岩类。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示该花岗岩的结晶年龄为441±2 Ma(MSWD=0.33)。锆石的ε_Hf(t)值(平均值为-3.0)和Hf两阶段模式年龄值(1 493～1 116 Ma)反映该花岗岩来自于中新元古代地壳的熔融。新获得的资料显示,西昆仑早古生代花岗岩均发育于库地蛇绿混杂岩两侧,且具有多个期次: 507～500 Ma、471～468 Ma、447～430 Ma和408～404 Ma,推测西昆仑早古生代花岗岩为古特提斯洋在该地区长期俯冲的背景下形成的产物。     

柴北缘察汗诺辉长岩成因:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学与Lu-Hf同位素制约

柴北缘察汗诺地区广泛发育中生代辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明, 辉长岩²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为246±0.7 Ma, 形成于中三叠世早期。辉长岩SiO₂(50.61%~54.41%)和全碱含量(2.36%~3.72%)低, 里特曼指数为0.54~1.12, 属于中钾钙碱性系列岩石; Mg^#(73~79)和Cr(342×10^-6~753×10^-6)、Ni(45.1×10^-6~145×10^-6)含量高, LREE/HREE为4.74~5.67, 富集U、Th等大离子亲石元素, 亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素, 呈现出与典型俯冲作用密切相关的弧岩浆岩特征。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示, 辉长岩ε_Hf(t)值为-2.24~+1.37, 研究表明察汗诺辉长岩岩浆源区因受俯冲板片流体交代而富集, 岩石主要起源于富集地幔的部分熔融。空间上, 察汗诺辉长岩与东昆仑布尔汗布达、鄂拉山以及西秦岭同仁-泽库等同时代的钙碱性岩浆岩, 共同构成了古特提斯洋向北俯冲的大陆边缘弧。     

吉林汪清和龙岗新生代岩石圈地幔的含水性和元素地球化学特征

首次报道了来自东北地区岩石圈地幔水含量的数据。通过对吉林龙岗和汪清新生代玄武岩中的橄榄岩包体矿物进行电子探针(EMP)和激光熔蚀等离子体质谱(LA-ICPMS)的分析,得到了矿物的主量元素和微量元素的数据,结果显示这些橄榄岩是原始地幔经历了不同程度部分熔融的残余,大部分样品的熔融程度可能<10%。橄榄岩样品在后期还经历了地幔交代作用,大部分样品受到硅酸岩熔体的交代,少部分样品受到碳酸岩熔体的交代。显微傅里叶变换红外光谱(FTIR)的分析结果显示,橄榄岩样品中的单斜辉石、斜方辉石均含有以结构羟基形式存在的水,而橄榄石中没有明显的羟基吸收峰。龙岗样品中单斜辉石的水含量为(48~464)×10^-6(H₂O, 质量分数),斜方辉石水含量为(28~104)×10^-6;汪清样品中单斜辉石的水含量为(34~403)×10^-6,斜方辉石的水含量为(13~89)×10^-6;所有样品全岩水含量为(8~92)×10^-6。样品的水含量可以代表龙岗和汪清地区岩石圈地幔的水含量信息,并且水含量变化范围较大,造成这种变化的原因可能是由于地幔源区初始水含量的不均一,以及部分熔融和地幔交代作用叠加的结果。     

河南小秦岭金矿稀土元素地球化学特征及地质意义

小秦岭金矿产于新太古界太华群变质岩中,其中的次级拆离断裂为赋矿构造。为了探究矿床的地球化学特征和矿床成因,从矿区主要地质体采集了100件来自太华群地层、文峪岩浆岩和矿石的样品进行测试,其稀土元素的主要特征为：太华岩群的ΣREE值为30.81×10^-6~188.66×10^-6;δEu值为0.62~1.24;花岗岩和脉岩类ΣREE值为58.22×10^-6~365.98×10^-6;δEu为0.90~1.10;矿石的ΣREE值多集中于76.74×10^-6~358.22×10^-6,δEu值多集中于0.74~1.14。结果表明：各地质体稀土总量接近,没有Eu异常或有微弱的正、负铕异常;矿石的稀土元素含量特征与太华群接近,而与文峪等花岗岩相差较远。分析认为,成矿物质主要来源于太华群地层而不是花岗岩。     

富钴结壳中贵金属元素的特征

对太平洋CL、CM海山调查时获取9个富钴结壳样品,采用化学处理及ICP-MS法进行分析。对贵金属元素含量分布特征、富集因子、标准化模式以及来源进行探讨和研究。结果表明：海山结壳中贵金属元素Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Pt等的平均含量分别为： 1.05×10^-6、2.3×10^-6、15.6×10^-9、22.3×10^-9、2.39×10^-9和432×10^-9。与结核、洋壳及陆地矿石的Pd/（Pt+Pd）、Pt/（Pt+Pd）和Pd/Pt等贵金属元素的比值相比,大洋富钴结壳的 Pd/（Pt+Pd） 比值最低,为0.006;其次是结核,为0.06;洋壳为0.08;陆地矿石的Pd/（Pt+Pd）比值较大,为0.35～0.65。结壳的Pt/（Pt+Pd）比值最高,为0.99;其次是结核,为0.95;洋壳为0.93;陆地矿石的Pt/（Pt+Pd）比值相对较低,为0.33～0.65。统计分析显示了不同区域、不同环境中贵金属元素的特征参数变化,并且说明富钴结壳中富铂、金、钌、铑,而贫钯。贵金属元素标准化显示,海山富钴结壳均存在着Pt、Au正异常和Pd的负异常,其中Au异常幅度与结核的Au异常一致。     

青藏高原北部白榴碧玄岩年代学及地球化学研究

本文在可可西里北部边缘银顶山地区首次发现含橄榄石的高镁高钾质超基性火山岩。火山岩在阿尼玛卿-昆仑-木孜塔格缝合带南侧呈熔岩残丘形式产出,分布面积约为0.2 km²,其形成时代为上新世(5～4 Ma),是岩浆的快速侵位-喷溢的结果。斑晶主要为橄榄石(10%～12%)+白榴石(21%～27%)+霞石(13%～16%)±透辉石(29%～31%),基质主要为透辉石+云母+Fe-Ti氧化物+玻璃,定名为白榴碧玄岩。对3个样品51个点的橄榄石电子探针数据计算显示,橄榄石牌号为Fo_74-87Fa_13-26,属贵橄榄石,岩石中的橄榄石均不存在扭折带,表明这些橄榄石很可能是岩浆结晶的产物,而非岩浆捕获体。通过计算,银顶山地区橄榄石的结晶温度大约在1 226 ℃～1 234 ℃左右。白榴碧玄岩的化学组分:SiO₂<45%,MgO>10%, Na₂O+K₂O>8%,Mg^#(68.84～70.80),而Cr(149×10^-6～156×10^-6)和Ni(138×10^-6～151×10^-6),⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(约0.708 6)和¹⁴³Nd/¹⁴⁴ Nd(约0.512 4),处于EMII源区范围内。初步认为藏北地区上新世超基性火山岩来自于较深的源区,最有可能是软流圈顶部地幔的局部熔融,并受到俯冲地壳物质的交代。     

金绿宝石和变石的呈色机理

对24块世界主要产地的金绿宝石和变石进行X荧光能谱分析,得到其所含的主要微量元素分别是Fe、Ga、Ti和Fe、Cr、Ti。金绿宝石和变石各1块样品的同步辐射X荧光能谱半定量分析表明金绿宝石中Fe含量平均为17 800×10^-6,Cr为855×10^-6;变石中Fe含量为16 060×10^-6,Cr含量达13 333×10^-6。对15个样品的可见吸收光谱进行测试及解释表明金绿宝石的可见吸收光谱是由Fe³⁺引起,变石的可见吸收光谱由Cr³⁺和Fe³⁺共同引起。色度学的分析和系列计算表明具有440～470 nm间最大吸收和540～630 nm宽吸收带的双峰形状的可见吸收光谱,可产生红-绿色的变石效应,通过向着该双峰形状的可见光谱的方向进行变石的优化处理可以获得宝石的变石效应。     

辽东三叠纪弟兄山岩体SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

SHRIMP锆石U-Pb年龄测定表明,辽东半岛弟兄山岩体的侵位时代为三叠纪（205.2±2.1 Ma）,是华北东部三叠纪花岗岩的一部分.全岩岩石化学分析结果显示,弟兄山花岗岩具有高SiO₂、Al₂O₃、K₂O,低TiO₂、Na₂、MnO和CaO的特征,K₂O+Na₂变化范围为7.88%~9.28%,K₂O/Na₂ ≥ 1.16~1.46;CaO/Na₂=0.08~0.23,铝指数A/CNK=0.95~1.10,并且在矿物组合中出现白云母,属准铝-过铝质花岗岩.在SiO₂-Zr图解中,所有样品点均落在S型花岗岩区域中.以上特征均显示该花岗岩为准铝-过铝质S型花岗岩.稀土曲线和稀土参数表现出强烈的轻、重稀土分异特征和明显的Eu负异常特征,反映源区岩浆形成后发生过斜长石或其他富Ca矿物的分离结晶作用,是典型准铝-过铝质花岗岩的稀土元素特征.在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上,所有花岗岩均富集Rb、Th,明显亏损Nb、Ta、Sr和Ti.所有样品的Rb=133×10^-6~360×10^-6,绝大多数样品高于花岗岩的平均值（200×10^-6）;Sr（25×10^-6~135×10^-6）和Ba（48×10^-6~507×10^-6）明显低于花岗岩的平均值（Sr 300×10^-6,Ba 830×10^-6）,Ba、Sr亏损反映岩浆经历了较为完全的分离结晶作用;大离子亲石元素Rb、Th富集,Nb和Ta亏损显示陆壳物质为岩浆的源岩.上述特征表明岩浆物质来源于陆源碎屑岩石.结合区域构造演化历史,认为弟兄山岩体是库拉-太平洋板块向欧亚大陆俯冲的产物,是印支晚期华北岩石圈处于弱伸展状态背景的响应.