陆相湖盆大型扇三角洲沉积特征与演化规律

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡下三叠统百口泉组内，发育了世界上罕见的、最典型的大型扇三角洲。在岩芯沉积特征观察、岩石粒度与成分分析等基础上，结合测、钻井资料等，对该大型湖相扇三角洲的沉积特征与演化规律开展系统的研究，并建立了沉积与演化模式。结果表明:百口泉组沉积时期，玛西斜坡区发育了两个大型扇三角洲，其延伸距离可大于40 km；该扇三角洲相包含扇三角洲平原、扇三角洲前缘及前扇三角洲3个亚相，以及泥石流、扇面河道、碎屑流、水下分流河道、河口砂坝及前扇三角洲泥等9个微相；该扇三角洲富含砾质，总体上以重力流沉积（泥石流和碎屑流微相）的砾岩与牵引流沉积（扇面河道和水下分流河道微相）的砾岩、含砾砂岩交替叠置为特点；前缘环境的水下分流河道延伸近二十千米，且一直保持以砾质为主；纵向上，自百一段到百三段，该扇三角洲表现为典型的连续退积式，沉积演化规律十分清楚，其中，百一段沉积时期，该扇三角洲以扇三角洲平原占据主导地位，至百三段沉积时期，该扇三角洲则演化为以扇三角洲前缘为主，得益于水下分流河道的长距离延伸，使其依然保持为大型的扇三角洲。     

日本马氏贝珍珠化学组成的同步辐射X射线荧光光谱分析

采用同步辐射微区X射线荧光光谱技术,探测古铜色日本马氏贝珍珠剖面(珠核与珍珠层)的元素分布。测试结果表明,样品中主要含有Ca、Sr、Ba等3种碱土金属元素,Mn、Fe、Cu、Zn等4种3d过渡金属元素以及稀土元素,各元素在珍珠中表现出一定的空间分布规律:珠核表面稀土元素浓度最高,珍珠层和珠核的稀土元素浓度大致相当;Mn和Fe元素浓度自珠核浅表层向珠核表面有降低趋势;珍珠层内Mn和Fe元素浓度都出现大幅降低现象,且是在相同的圈层降低,显示其具有一定正相关性,推测二者大幅降低的圈层是平行层和棱柱层的分界,且Mn元素主要赋存于棱柱层;Ca与Sr、Ba元素的分布具有负相关性。     

阿尔泰大东沟铅锌矿的碳质流体及其成因

大东沟铅锌矿是阿尔泰南缘泥盆纪克朗火山-沉积盆地的块状硫化物矿床之一,在石炭—二叠纪同造山的区域变质过程中,受到热液叠加改造作用,层状铅锌矿体发育脉状石英和矿化。本文对阿勒泰大东沟铅锌矿区石英脉中的包裹体进行了详细的岩相学和显微测温研究,估算出包裹体形成时的物理化学条件,并采用激光拉曼、同步辐射X射线荧光(SRXRF)对流体包裹体进行了成分测试。结果显示,石英脉中的包裹体主要为碳质流体包裹体,多以面状、带状分布,最低捕获温度在209～459℃之间,密度为0.75～1.15g/cm3,最低捕获压力在110～540MPa之间。初步研究表明碳质流体的来源与同造山的变质作用有关,而与海底喷流沉积无关。激光拉曼测试结果表明包裹体气液主要成分为CO2和N2。SRXRF测试碳质包裹体中金属微量元素显示低Cu、Zn、Pb,而富集Au。     

同步辐射X射线荧光光谱测定沉积物中元素含量的归一方法研究——以四海龙湾纹层沉积物为例

同步辐射X射线荧光光谱分析(SRXRF)是一种基于同步加速器光源与X射线荧光光谱分析(XRF)相结合的原位分析方法,可以直接对沉积物进行扫描获得每个点的能谱图,从而计算元素含量的相对变化.但是由于荧光光谱定性和定量分析中存在的问题,国内发表文献中各种XRF原位分析数据均以相对含量或者计数表示.本文通过对各种标准物质(土壤、沉积物和岩石)的SRXRF分析,结合标准样品的定量数据,对同步辐射X射线荧光光谱的定量方法进行了研究.鉴于元素质量数和谱线强度的差异,不同元素需要运用不同的归一方法.对于K和Ca元素,采用ROI0-195背景归一;Ti元素采用ROI293-303背景归一;Mn元素采用ROI214-222背景归一;而较高序数的元素Fe采用拟合康普顿散射峰归一.通过上述归一方法,我们获得了K、Ca、Ti、Mn和Fe元素的定量标准曲线,相关系数分别为0.89、0.98、0.96、0.93和0.98.运用标准样品对各元素的定量标准曲线进行检验,结果表明:Fe元素含量预测的平均相对偏差小于10％,K、Ca和Ti的平均相对偏差小于20％,Mn的相对偏差较大,为35.9％.从总体上看,SRXRF获得的数据可以基本满足湖泊沉积物中元素分析的定量化需求.为验证SRXRF方法能否揭示元素含量的季节性变化,我们对四海龙湾纹层沉积物进行了分析,按选定的归一方法计算样品中元素特征谱线的强度,利用各元素的标准曲线计算岩芯沉积物中元素含量.K、Ca、Ti、Mn和Fe元素含量具有明显的季节韵律变化,浅色碎屑微层中Ti和Ca含量较高,而Mn和Fe丰度的高值对应于暗色有机质-碎屑混合层.初步研究结果表明同步辐射X射线荧光光谱分析可以揭示湖泊中沉积的元素的季节性变化,对研究过去季节-年尺度的古气候、古环境变化具有重要的科学意义.     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉绿柱石流体包裹体SRXRF研究

尝试利用北京同步辐射装置(BSRF)实验条件所产生的4W1B束线同步辐射X射线荧光微探针,对新疆可可托海3号伟晶岩绿柱石中的单个流体包裹体进行原位无损成分分析,改进了实验中显微镜照明装置而获得较好的视觉观察效果,使探测目标选取更加快速、准确,测试结果更加可靠。测试及研究结果表明,新疆可可托海3号伟晶岩脉绿柱石中多数流体具有较高的Zn、Sn、As以及REE元素含量,反映了其内生岩浆作用特征及流体的壳源特点;蛛网图显示微量元素含量特征与中国中东部地壳相似,进一步提示流体可能源自地壳。但由于测试中束斑面积较大(50μm×50μm),影响了测试精度,今后可通过缩小光斑、提高射线能量及能量分辨率来进一步提高测试精度及可靠性。     

西藏冈底斯甲马和南木矿床流体包裹体SR-XRF研究

对西藏冈底斯铜多金属成矿带中甲马和南木矿床的流体包裹体开展了系统的同步辐射X射线荧光(SR-XRF)微束原位无损分析,结果显示:甲马矿床流体包裹体中高Cr、Pb,低Ni、Fe,且存在高于地壳丰度的Pt、Ir含量异常;南木矿床流体包裹体中高Cr、Cu、Pb,低Ni、Fe、Zn,晚期有Au富集,Cu倾向于在高盐度流体中富集.甲马和南木两矿床成矿流体中元素的原始地幔标准化模式与两矿区的成矿斑岩大体类似,显示出两矿床与区内斑岩在物质来源上具有亲缘性,幔源和壳源物质共同参与了成矿.但Cr含量的差异也显示出,尽管成矿流体与斑岩岩浆可能都起源于深部,但二者在演化上是平行的.对于甲马矿床的成因,流体包裹体SR-XRF原位组成分析以及显微测温结果不支持喷流沉积成因观点.     

金刚石中微量元素的同步辐射X射线荧光分析

利用同步辐射X射线荧光技术,对人工合成金刚石以及产自山东、辽宁、湖南的天然金刚石进行了微量元素的测试分
析。结果表明,在合成金刚石中,检测到了第四周期的元素(除As、Ge、Kr和Br外)和Pb;其中Fe、Co、Ni相对含量高,可能是合成
时触媒的混入引起的。天然金刚石中检测到的微量元素有Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、W、Au和Pb,但相对含量比合成金
刚石中相应的微量元素相对含量低。不同产地的天然金刚石中的微量元素种类及含量存在差异,反映了金刚石地幔生长环境的
不同及岩浆对金刚石生长过程的影响。      

金刚石中微量元素的同步辐射X射线荧光分析

利用同步辐射X射线荧光技术,对人工合成金刚石以及产自山东、辽宁、湖南的天然金刚石进行了微量元素的测试分析。结果表明,在合成金刚石中,检测到了第四周期的元素(除As、Ge、Kr和Br外)和Pb;其中Fe、Co、Ni相对含量高,可能是合成时触媒的混入引起的。天然金刚石中检测到的微量元素有Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、W、Au和Pb,但相对含量比合成金刚石中相应的微量元素相对含量低。不同产地的天然金刚石中的微量元素种类及含量存在差异,反映了金刚石地幔生长环境的不同及岩浆对金刚石生长过程的影响。     

阿勒泰恰夏铜矿床的富CO2流体与矿床成因

恰夏铜矿床位于新疆阿尔泰山南缘克兰火山-沉积盆地内,赋矿地层主要为下泥盆统康布铁堡组上亚组变质岩系.脉状铜矿化主要特征为:早期顺层石英脉,呈脉状或透镜状沿变质片理分布,有星点状黄铁矿产出;晚期含铜黄铁矿-石英脉,斜切变质围岩,黄铜矿以浸染状分布于石英脉裂隙中.石英脉中流体包裹体主要为富CO2包裹体,其次为水溶液包裹体,同时含有少量的碳质流体包裹体.显微测温研究表明,早期顺层石英中原生富CO2流体包裹体,CO2三相点温度(tm,CO2)集中在-61.5～-57.5℃,CO2部分均一温度(th,CO2)集中在25～27℃,完全均一温度(th,tot)集中于223～280℃,流体密度为0.82～0.90 g/cm3;含铜黄铁矿-石英脉中原生富CO2包裹体的tm,CO2集中于-61.5～-58.7℃,th,CO2集中在23.5～28.7℃,th,tot集中在230 ～ 310℃,流体密度0.81～0.86 g/cm3.成矿流体为中高温、中低盐度、富CO2的CO2-H2O-NaCl±CH4±N2体系.恰夏铜矿脉状铜矿化的成矿流体特征与造山型金矿床的流体包裹体特征类似,结合矿床产出的地质背景、控矿构造特征,认为脉状铜矿化的成因与造山-变质热液有关,是阿尔泰山南缘晚泥盆世一二叠纪造山-变质作用的产物.SRXRF测试富CO2流体包裹体中金属微量元素,显示其富集Au,可能表明富CO2流体对金的富集起到一定作用.     

阿尔泰克兰盆地VMS矿床的变形变质与碳质流体特征

阿尔泰南缘克兰火山-沉积盆地的泥盆纪VMS型矿床经历了石炭纪一二叠纪同造山的区域变质和热液叠加改造作用,同构造石英脉和穿切层状铅锌矿化的脉状铜矿化很发育.矿石中反映压力-重结晶作用的各种结构构造发育,包括碎斑结构、交代结构、斑状变晶结构和碎裂结构,以及塑性流动构造或皱纹构造、压力影等.对铁木尔特、大东沟铅锌(铜)矿床的包裹体研究表明,在矿化构造岩和晚期硫化物石英脉中发育极丰富的碳质(CO2-(CH4-N2)流体.与碳质流体共生的LCO2-LH2O型包裹体均一温度为243.1～412.1℃(铁木尔特)和209～430℃(大东沟),碳质流体的捕获压力估计为180～300 MPa.这些特征与区域变质的温压条件相当,与VMS无关.同步辐射X射线荧光(SRXRF)单个包裹体的重金属微量元素初步对比分析表明,造山型萨热阔布金矿的碳质流体中检出有Au、As,而在VMS矿床中没有检出,说明碳质流体在区域变质过程中对A-u成矿有贡献.