Calculating Pollution Indices by Heavy Metals in Ecological Geochemistry Assessment and a Case Study in Parks of Beijing

Pollution index is a powerful tool for ecological geochemistry assessment. The commonly used pollution indices by heavy metals in soils and sediments were classified as two types of single index and integrated index in an algorithm point of view. Four single indices of contamination factor (or concentration factor), ecological risk factor, enrichment factor, and index of geo-accumulation were illustrated, and the reference values for calculating single indices were distinguished into background levels and threshold pollution values. Eight integrated indices were divided into two groups. One group is suitable for the normal distribution single indices including the sum, average, weighted average,vector modulus, and Nemerow pollution indices, and the other for log-normal distribution including the product, root of product, and weighted power product pollution indices. Using background levels as reference values, five contamination classes were divided, and the terminologies are suggested for the single and integrated indices to unify the assessment results. Software of EGAPI was developed in a single document interface to calculate the four single and eight integrated indices by heavy metals to assess the quality of soil and sediment ecological geochemistry. Pollution indices by heavy metals of Cu,Pb, and Zn in soils in parks of Beijing were calculated using EGAPI software, and these five contamination classes and terminologies suggested in this study were evaluated and used. Results ofintegrated indices of Cu, Pb, and Zn in soils indicated that the soil qualities are unpolluted as a whole and varied from low polluted to unpolluted status from the center to the outskirts of Beijing City.     

胶东半岛大磨曲家金矿床成矿流体物理化学条件演化

胶东大磨曲家金矿床流体包裹体包括水溶液包裹体、富CO2包裹体和高盐卤水包裹体3种类型,前两者发育较多,高盐卤水包裹体发育极少。流体包裹体显微测温及盐度、密度、压力估算显示,水溶液包裹体均一温度为98~376℃,据冰点温度估算,盐度为0.53%~8.28%,水溶液包裹体均一压力低于50×105Pa;富CO2包裹体完全均一温度为255~348℃,盐度为2.42%~11.43%,均一压力为1 000×105~2 500×105Pa;富CO2包裹体中CO2均一温度为23.0~32.4℃,指示该类包裹体可能含有数量不等的CH4或H2S。静水压力体制下,根据纯CO2包裹体均一压力估算成矿深度约为1 km。在270℃左右,均一压力从富CO2包裹体到水溶液包裹体急剧降低,指示成矿流体在270℃左右可能发生过一次减压沸腾过程,成矿流体盐度和密度在270℃左右也有显著的变化。因此,沸腾作用及其引起的成矿流体物理化学条件的急剧变化可能是导致大磨曲家金矿床成矿物质沉淀的重要机制。     

超临界流体中MoO3与WO3溶解度实验探讨

超临界地质流体以其独特的性质对金属成矿元素具有超强的萃取、层析和搬运能力,在热液矿床成矿机制研究中对揭示成矿物质的源、流和汇起着特殊和重要作用。本文利用分析纯H2MoO4在高温下脱水制备了MoO3(白色斜方晶系),在冷封式高压釜中实验测定了417℃超临界条件下,MoO3在纯水中的溶解度分别为7.3(29MPa)、14.2(45MPa)、21.6(55MPa)、27.7(78MPa)、32.5(100MPa)、和34.2(150MPa)mmol/l,热液中钼的存在形式为H2MoO4。依据前人的实验方案,补充测定了WO3在4.0%NaCl水溶液中于450%条件下的溶解度,其值分别为27.51(50MPa)和30.52(100MPa)mmol/l。结合前人研究结果发现,MoO3、WO3的溶解度在临界区域内具有超临界现象,在超临界条件下其溶解度与石英的超临界溶解度行为基本相似,表现为溶解度随体系温度和压力的升高而增大,这对揭示岩浆热液型和石英脉型钨、钼矿床的形成机制具有重要指导作用。     

区域化探数据处理的几种分形方法

地球化学变量兼有随机性、确定性和区域结构性的特征，传统的数学方法难以精确地描述地球化学变量的空间分布规律，而新兴的分形几何是刻画空间不规则形体的一种比较有效的工具，且分维值可以表征空间不规则形体的确定性本质。基于分形原理，提出含量-总量法、空间分形插值法和分形趋势面法3种新的分形技术，应用于区域化探数据处理。在几个典型矿区应用后发现，上述分形方法不仅可以有效地模拟地球化学变量的空间分布特征，而且在保留原始有效异常信息的基础上可以更合理地区分地球化学变量的背景与异常，具有发现和强化弱异常信息的重要功效。     

北京怀柔云蒙山地区花岗岩风化过程的地球化学基因

地球化学基因是近两年提出的一种新的地球化学示踪技术,本文选择北京怀柔云蒙山地区两个邻近的花岗岩风化剖面(编号为B和C)来分析岩性地球化学基因和金矿化地球化学基因的属性特征。剖面B样品的化学蚀变指数CIA变化为51.3~58.9,WIG的范围为89.4~68.6,属于初始风化程度;剖面C样品的CIA变化为52.4~78.4,WIG的范围为84.8~25.3,属于中等风化程度。这种邻近剖面风化程度的明显差异表明微环境对岩石风化产物的影响是显著的。相对于剖面底部新鲜花岗岩而言,岩性地球化学基因相似度在剖面B和C中的范围分别为85%~100%和90%~100%,金矿化地球化学基因相似度范围分别为85%~100%和80%~100%。当相对于剖面顶部土壤样品时,岩性地球化学基因相似度在剖面B和C中的范围分别为80%~100%和90%~100%,金矿化地球化学基因相似度范围分别为85%~100%和80%~100%。依据≥80%的基因相似度标准(区分基因是否相似),尽管两个剖面在风化程度上存在明显差异,但岩性地球化学基因和金矿化地球化学基因在两个剖面内部均表现出良好的遗传性和继承性,且在两个剖面之间体现出同源风化产物之间具有良好的相似性。相对于理想金矿石(其金矿化基因为12020202020)而言,金矿化相似度在剖面B和C中的范围分别为25%~50%和30%~50%。依据≥40%的金矿化相似度(即样品与理想金矿石的金矿化相似度)作为存在金矿化异常的标准,在两个剖面中均可识别出厚度约1 m左右的矿化异常层位。因此,金矿化基因除了具有地球化学基因的属性(遗传性、继承性、相似性)外,其金矿化相似度(即相对于理想金矿石的相似度)也有可能作为金矿勘查中的一个地球化学综合指标。     

初论元素富集成矿的地球化学机理：—以岩浆热液矿床的形成为例

元素富集成矿的过程实质上是元素在地球不同圈层和不同相以及不同集合体之间分配的结果。元素的富集起始于地球形成的初期。对于大多数金属成矿元素，地壳特别是上地壳是大多数矿石和矿胎的储库，地壳丰度是元素富集成矿的物质基础。元素在地质体系演化共存相同的分配是元素订成矿的关键过程。对于以侵入体为中心的热液矿床的形成。岩浆部分熔融、结晶分异、液态分离、挥发分分离以及气液相不混溶等过程能够导致金属元素最终达到矿石级的富集。挥发分则是元素富集成矿的重要制约因素。     

一种确定地球化学异常下限的简便方法

本文从地球化学场元素的分布形式出发，探讨了理论分布形式的频率与含量双对数坐标图示特征，从而提出了一种确定地球化学异常下限的简便方法。将该方法应用于湖南柿竹园钨多金属矿区，效果显著。     

山东大尹格庄金矿蚀变岩中矿体分布稳定性的动力学控制参量探讨

元素品位分布的相依性指标——赫斯特指数(Hurst指数)是矿体分布稳定性的动力学控制参量,重标极差(R/S)分析是相依性分析的有效方法。利用R/S分析对胶东大尹格庄金矿黄铁绢英岩内不同勘探线金元素品位系列的Hurst指数计算发现,Hurst指数主要介于0.59至0.89之间,均值为0.75,标准差为0.09,均大于随机行走经验Hurst指数的均值与标准差;计算结果说明元素品位分布存在正相关性,但由于受多种因素影响,其空间分布的相依性具有一定波动。元素品位分布的正相依性显示在特定的地质背景内,矿体连续分布或者间断出现,发育相对稳定,其与大尹格庄金矿的地质事实相吻合。     

REE and Sr-Nd Isotope Geochemistry for Yixian Fluorite Deposit,Western Liaoning Province,China,and Its Geological Implications

Up to now,there were no systematic studies of geochemistry and isotopic age for the Yixian(义县) fluorite deposit,western Liaoning(辽宁) Province,China.Based on the analysis of metallogenic geological setting,we studied the REE,Rb-Sr and Sm-Nd isotopes.The chondrite-normalized REE patterns of fluorite are characterized by moderate LREE depletion(LREE/HREE=0.95-3.57,(La/Yb)N=0.08-2.84) and enrichment of Sr(146×10-6-596×10-6) and moderately positive Eu anomalies(δEu=1.10-1.34),which are similar to those of the ho...