桂西念寅铝土矿稀土元素地球化学特征及物质来源分析

[摘要]桂西靖西念寅铝土矿不整合于早二叠茅口灰岩之上,分析其稀土元素地球化学特征对研究其物质来源具有重要意义。对念寅原生铝土矿、堆积型铝土矿及其围岩的11个样品进行稀土元素含量测试,并同靖西、平果等地各类铝土矿、茅口灰岩等样品对比分析,结果表明: （1）念寅铝土矿主量元素主要SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂组成,Al₂O₃与Fe₂O₃和SiO₂呈负相关;（2）念寅铝土矿球粒陨石标准化曲线与茅口灰岩配分曲线趋势一致,具有ΣREE富集、LREE与HREE分异且LREE相对富集、Eu负异常等显著特征;（3）念寅铝土矿显示出被动大陆边缘地带海相沉积的典型特征,原生铝土矿成矿物质来源主要为下伏的茅口灰岩。     

广西靖西县三合铝土矿稀土元素地球化学研究

以等离子体质谱法（ICP-MS）对靖西三合14个堆积铝土矿石样品进行稀土元素含量测试,并同靖西、平果等地各类铝土矿、灰岩等样品对比分析,结果表明：（1）矿石样品的REE丰度具有∑REE富集、LREE与HREE分异且LREE相对富集、δCe〉1及δEu〈1等显著特征;（2）矿石样品的REE配分模式同靖西、平果等地茅口灰岩基本相同,而与古陆杂岩差异明显,显示出被动大陆边缘地带海相沉积的典型特征,表明茅口灰岩为原生铝土矿为的矿源物质,并在海侵的地质背景下于海陆过渡相沉积形成．     

西澳Darling Range地区红土型铝土矿地球化学特征及源区研究

Darling Range位于西澳大利亚地区,红土型铝土矿资源丰富。本文对Darling Range地区红土型铝土矿及相关岩石开展了元素地球化学分析,并对铝土矿中的碎屑锆石和其下伏的花岗岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,目的是探讨西澳地区红土型铝土矿的成矿作用及其源区。结果表明,西澳地区红土型铝土矿的主量元素以Al2O3、Fe2O3、SiO2和TiO2为主,Al2O3与SiO2呈显著的负相关关系,与TiO2则呈现显著的正相关关系,表明铝土矿的形成过程是一个去Si富Al、Ti的过程。铝土矿微量元素富集Th、U、Nb、Ta、Zr、Hf、Ti,相对亏损Ba、K、Sr、P、Sm;稀土总量较低,为1.36×10~(-6)~65.58×10~(-6),稀土元素球粒陨石标准化分布曲线略微向右倾斜,富集轻稀土。铝土矿碎屑锆石U-Pb年龄分布于1167Ma和1267Ma与2539~2696Ma(16颗)两个年龄段,分析锆石来源前者可能来自Albany-Fraser造山带;后者加权平均年龄为2579±15Ma(MSWD=1.16),与研究区本次获得的太古宙花岗岩加权平均年龄2585±12Ma(MSWD=0.83)在误差范围内一致,表明铝土矿中的锆石除了来自本区太古宙花岗岩,还有少量的锆石来自Albany-Fraser造山带。结合元素地球化学钛率(Al2O3/TiO2)、lgCr-lgNi、微量元素比值、稀土元素配分模式对铝土矿源区进行示踪表明,Darling Range地区的太古宙花岗岩为红土型铝土矿的主要物质来源。     

广西龙州-扶绥地区堆积铝土矿地球化学特征研究

广西龙州-扶绥地区铝土矿成矿带为广西三大铝土矿成矿带之一。为探讨成矿物质来源,以净矿石中粒度为准线,统计分析堆积铝土矿主量元素相关性。研究表明Al2O3与Fe2O3、SiO2均呈负相关关系;Al2O3与灼失量呈正相关关系;Fe2O3与灼失量呈负相关关系。金龙、柳桥-山圩两矿床微量元素蛛网图形态基本相同,元素Zr-Hf、Nb-Ta之间具有明显的正相关关系。成矿环境以异地沉积为主导,成矿物质具多源特征,微量元素地化特征显示了明显的半咸水-咸水沉积特征。稀土元素标准化比对,证实本区铝土矿矿源物质均主要源自下伏地层,其中金龙矿床主要物质来源于融县组,柳桥-山圩矿床主要物质来源于茅口组。     

云南丘北大铁铝土矿地球化学特征及成矿物质来源

通过对丘北大铁矿区主量元素地球化学特征、微量元素地球化学特征、稀土元素地球化学特征的研究,结果表明,铝土岩的钛率与玄武岩的较接近,而与灰岩的相差较远。主量、微量元素特征研究表明,相对于灰岩,各铝土矿层与玄武岩具有较强的相关性。大铁铝土矿矿石中Al2O3/Sc,Al2O3/V,Sc/V,Sc/Nb,Sc/Ta,Nb/Ta和Zr/Hf比值与玄武岩相近,而Al2O3/Ta,Al2O3/Nb,V/Nb和V/Ta比值与灰岩较为相近,说明本区成矿物质可能具多来源特征。其中玄武岩可能为主要的成矿物质来源,灰岩提供了部分的物质来源。铝土岩的稀土配分模式及特征参数与玄武岩基本一致,仅表现为ΣREE值明显偏高,而与灰岩相差较大,且铝土岩中稀土总量ΣREE相对灰岩浓集系数K=64.86,相对玄武岩K=2.46。由此可以推断,玄武岩与铝土矿的成因关系密切,成矿物质主要来源于玄武岩。认为滇东南地区铝土矿的成矿物质具多来源特征,由于古地理位置、基底、风化剥蚀及沉积环境等的差异,导致了不同地区铝土矿亦有不同的物源供给区。     

赣西南下寒武统杂砂岩地球化学特征和沉积环境

赣西南地区早寒武世发育巨厚的砂泥质复理石沉积,砂岩杂基含量普遍大于15%,以杂砂岩为主。赣州市、井冈山市和萍乡市3个地区杂砂岩的主量、微量、稀土元素含量和组合特征表明,赣西南下寒武统杂砂岩具有较高的SiO2含量,高的Al2O3/(CaO+Na2O)和K2O/Na2O比值,较低的Al2O3/SiO2、Fe2O3/MgO比值和CaO含量;微量元素含量接近中国东部上地壳值,富集大离子亲石元素;稀土元素具有LREE富集、Eu亏损明显的特征。综合分析推测,物源剥蚀区为华夏陆块,其北缘显示为被动大陆边缘的地球化学特征,赣西南地区海水较深,且自南向北略微加深。     

贵州道真县还打岩地区铝土矿床地球化学特征

贵州道真县还打岩——陈家榜铝土矿研究区为中国地质调查局铝土矿远景调查项目的新发现矿产地之一,该铝土矿产于石炭系黄龙组（C：h）灰岩侵蚀面上的二叠系大竹园组（P2d）;地球化学研究显示,矿床中Al2O3与TiO2含量成正相关关系,与SiO2含量成负相关关系;不同岩矿石的稀土总量（EREE）含量变化大,LREE／HREE均大于1,轻稀土较富集,重稀土存在不同程度的亏损;铝土矿中Al2O3含量和稀土总量（EREE）呈负相关关系;矿床成因属古风化壳沉积型铝土矿。     

黔北地区浣溪铝土矿床地质特征及控矿因素分析

黔北浣溪铝土矿床为产于石炭系黄龙组灰岩古侵蚀风化面或志留系韩家店组黏土岩、页岩、砂岩等侵蚀间断面之上的一水硬铝石沉积型大型铝土矿床,初步探明铝土矿资源量2000×104余吨。研究表明,浣溪铝土矿床地表矿体质量总体优于深部,地表矿体具有中铁、低硫特征,深部矿体具有中铁、高硫特征。矿石主要化学组分为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2及烧失量,占矿石组分的95%~98%,Al2O3与SiO2呈负相关关系;镓、锂是矿床的伴生有益元素。矿床的形成主要受地层岩性、向斜构造、古气候、古沉积环境等因素控制;炎热潮湿的古气候条件和半封闭海湾环境利于成矿。     

鞍山-本溪地区条带状铁建造的铁同位素与稀土元素特征及其对成矿物质来源的指示

通过Fe同位素、稀土元素与主量元素相结合的方法,对辽宁省鞍山-本溪地区新太古代条带状铁建造(BIF)的成矿物质来源提出了有效制约.BIF的化学成分主要由TFe2O3和SiO2组成,并且具有较低的Al2O3和TiO2含量,表明该地区BIF型贫铁矿是由极少碎屑物质加入的化学沉积岩.稀土元素的总量较低,经页岩标准化后的稀土元素配分模式呈现轻稀土亏损、重稀土富集的特征,具有明显的Eu、Y、La正异常,这些特征表明该地区BIF是古海洋的化学沉积岩,同时具有明显的火山热液贡献特征.用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MCICP-MS)测定Fe同位素的结果表明,相对于标准IRMM-014,所测样品均显示Fe的重同位素富集,且Fe同位素组成与Eu异常存在明显的正相关关系,表明该地区BIF中铁的来源与海底火山热液活动密切相关,首次从成矿元素Fe本身为条带状铁建造的成矿物质来源提供了直接的证据.     

武威盆地石炭系泥页岩元素地球化学特征及意义

对武威盆地及其周缘区石炭系的臭牛沟组和羊虎沟组沉积泥页岩样品进行了主量元素、微量元素以及稀土元素的综合分析,并讨论其结果对物源、风化剥蚀程度及构造背景的指示意义。研究发现武威盆地石炭系泥页岩元素特征如下：(1)主量元素中富含SiO2、Al2O3,亏损MgO、Fe2O3;(2)微量元素上地壳标准化曲线呈规律性的变化,U、Th、Cr等元素富集,Ba、Nb、Zr等亏损;(3)稀土元素(REE)分布模式与上地壳基本一致,整体表现为右倾型,轻稀土(LREE)富集,重稀土(HREE)均一稳定,Eu负异常;上述特征均反映了源岩主要来自上地壳。风化指数(CIA)值为6881~9017,平均值为839,反映了研究区遭受了中等的风化作用;臭牛沟剖面CIA平均值为8481,红水堡剖面CIA平均值为8351,表明研究区西部较东部所遭受的风化作用相对较强。主量元素比值、微量及稀土元素图解等分析反映了研究区源岩为长英质岩石,以中酸性花岗岩、碱性玄武岩为主。根据SiO2-K2O/Na2O、La-Th-Sc和Th-Co-Zr/10判别图解以及Ce异常值分析,认为石炭系源区的构造背景倾向于被动大陆边缘。通过研究区东西对比分析,发现盆地西部臭牛沟剖面石炭系为陇西古陆与阿拉善古陆混合物源,而东部红水堡剖面物源仅来源于陇西古陆。     

云南会泽大黑山铝土矿地球化学特征及其物源分析

大黑山铝土矿赋存于上二叠统宣威组底部,下伏地层为峨眉山玄武岩。矿石结构主要以泥晶结构为主,具有少量鲕状、粒屑结构。矿石构造以致密块状构造为主,局部呈层状、似层状。铝土矿石中Al2O3与Fe2O3、Si O2呈现较好的负相关关系,Ti O2与Zr、Hf、Nb、Ta相关性较好,Zr-Hf、Nb-Ta的相关性拟合度很高。铝土矿与峨眉山玄武岩样品具有相似的稀土元素配分模式。综合稳定元素相关性、微量元素及稀土元素标准化图解、lg Ni和lg Cr二元图解等分析方法对大黑山铝土矿的成矿物质来源进行探讨,研究结果表明铝土矿的成矿物质来源主要来自峨眉山玄武岩。     

“巫山黄土”常量元素地球化学特征

为了研究"巫山黄土"的地球化学特征,利用X射线荧光光谱仪对"巫山黄土"样品的常量元素进行测试分析,结果表明:(1)常量元素SiO2、Al2O3、TFe2O3、Fe2O3和TiO2含量随着剖面中细颗粒粘土含量的变化呈现明显的旋回变化特点,该特点对"巫山黄土"沉积时的气候演化规律具有一定的指示意义;(2)在化学风化过程中,元素Si、Al、Fe、K、Mn、Ti之间具有很好的相似性,表现为明显的正相关,而它们与元素Ca、P却具明显的差异性,表现为明显的负相关;(3)沉积物的粒径对部分常量元素地化特征具有一定的控制效应,Al、Fe、Ti等元素主要富集于0.8~2.0μm黏土粒级沉积物中,而在40~100μm的粗粉砂和极细砂粒级中的含量极少;(4)"巫山黄土"常量元素UCC标准化后分布曲线近于平坦线型且靠近UCC分布曲线,指示其可能为风积成因.     

东准噶尔卡拉麦里SSZ型蛇绿岩地球化学及其构造意义

卡拉麦里蛇绿岩带受控于卡拉麦里深大断裂,主要由超镁铁质岩体、镁铁质岩脉和火山熔岩组成.超镁铁质岩体主要由地幔方辉橄榄岩组成,并有纯橄岩和铬铁矿矿石产出.超镁铁质岩石具有低SiO2、高MgO、LREE富集的"V"字形和LREE略富集型稀土元素分布模式,具有SSZ(supra subduction zone)型的地幔橄榄岩特征.玄武岩、堆晶辉长岩以及辉长闪长岩岩脉具有低Al2O3、TiO2、K2O+Na2O含量,且K2O＜Na2O,具相对高的MgO和极低的P2O5含量,具低Ti/V比值(10～20)、低的稀土元素丰度和LREE弱亏损型稀土元素配分模式,显示与洋内板块俯冲作用有关的SSZ型蛇绿岩地球化学特征.碱性玄武岩则具有洋岛玄武岩特征,具有高Al2O3、TiO2(2.50%～3.43%,平均3.16%)、K2O+Na2O(7.36%～9.40%)、P2O5(0.509%～1.579%,平均0.80%)和Ti/V(＞50),相对低MgO(1.84%～2.81%,平均2.60%)的特征,富集不相容元素并具高的稀土元素总量和轻稀土元素明显富集的稀土元素配分模式,显示洋岛玄武岩特征,代表了洋盆早期洋内热点作用.卡拉麦里蛇绿岩带反映了哈萨克斯坦-准噶尔联合陆块与西伯利亚板块的古洋盆经历了洋内热点作用和大洋板块洋内俯冲消减的演化过程.     

几内亚共和国博凯558铝土矿区赋矿岩石特征

几内亚共和国博凯558铝土矿为一处超大型风化残积三水铝石型铝土矿床。赋矿岩系的矿物组分呈上部富集三水铝石、赤铁矿;下部富集石英、白（水）云母、高岭石等。赋矿岩系的化学组分呈上部富集Al2O3、Fe2O3等,下部富集SiO2等。矿体赋存于赋矿岩系的上部铁矾土、铁红土内。     

山西高家山铝土矿稀土元素地球化学特征及意义

山西沁源县高家山铝土矿床是山西省地质调查院于2013年发现的大型铝土矿床。本文通过对高家山铝土矿的研究,分析并研究铝土矿样品的稀土元素含量和地球化学特征,探讨稀土元素对于本区铝土矿成因和环境的指示意义。研究表明:该区铝土矿体的ΣREE总量较大,轻稀土元素相对富集,具有明显的Eu负异常;利用稀土元素图解大致反映出底板碳酸盐岩是本区铝土矿床的主要物质来源,铝土矿形成于被动大陆边缘地带海相或海陆过渡相环境。ΣREE与Al2O3含量相关性不大。本区矿床稀土元素含量达到或超过综合利用标准,具有巨大的潜在经济价值。     

河南省新安县石寺-北冶地区铝土矿地球化学特征及成矿物质来源探讨

河南省新安县石寺-北冶地区铝土矿属典型的古风化壳沉积型铝土矿,矿体赋存于上石炭统本溪组.为研究该铝土矿及其基底碳酸盐岩及北秦岭伏牛山岩体的地球化学特征,对钻孔内3件铝土矿样品及3件含铝岩系基底碳酸盐岩样品进行了稀土元素测试,并结合碎屑锆石年代学研究成果,讨论铝土矿成矿物质来源.SiO2-Al2 O3-Fe2 O3三元图...     

北大巴山镇坪地区早寒武世硅质岩的地球化学特征及成因

本文对北大巴山镇坪地区下寒武统杨家堡组和庄子沟组硅质岩的主量、微量和稀土元素地球化学特征做了较为系统的研究,结果表明：硅质岩SiO2含量在72.7%~98%之间,庄子沟组SiO2含量比杨家堡组低,相对富集Al2O3、Fe2O3和TiO2;微量元素相对地壳元素丰度都富集Ni、Mo、Ag、V、U,而贫Co和Th,庄子沟组还富集Cu、As和Bi;硅质岩稀土元素总量ΣREE在7.60×10-6~119.78×10-6之间,轻稀土元素相对重稀土元素富集(LREE/HREE﹥1),北美页岩标准化配分曲线呈左倾特征,具有正Eu和负Ce异常,庄子沟组ΣREE大于杨家堡组,且更富集轻稀土元素LREE,而杨家堡组具有更明显的左倾配分曲线和负Ce异常特征。杨家堡组硅质岩为生物和热水混合沉积成因,具有大洋盆地沉积环境硅质岩的特征;庄子沟下部硅质岩为生物和热水混合沉积成因,向上生物和热水作用减弱,陆源物质的贡献显著增加,上部硅质岩为正常陆缘沉积背景上叠合了生物和热水沉积,可能有部分火山物质的加入,庄子沟组硅质岩从下部到上部具有大洋盆地沉积环境硅质岩向大陆边缘盆地沉积环境硅质岩过渡的特征。     

黔东大田铝土矿(岩)伴生元素分布特征

通过对大田铝土矿矿床钻孔岩芯样品进行地球化学分析,探讨了矿床铝土矿矿石和围岩中的Li、Sc、Ga和稀土元素(REE)的分布特征.大田矿床赋矿层位为二叠系梁山组,研究发现含矿岩系中Li、Ga等元素有一定的富集特征.Li主要聚集在铝含量相对较少的的黏土矿物中,Ga在Al含量较高的土状铝土矿中未发生富集,但在剖面上与Al具有一定的相关性特征,并主要富集于含碎屑块状铝土岩下部,推测其分布形式受矿源岩演化作用的影响,与其它含铝矿物一起向下迁移富集.Sc主要以离子赋存的形式存在,其次为类质同象替代形式.对剖面上REE研究显示,含矿岩系在矿源岩风化淋滤过程中轻稀土元素(LREE)和重稀土元素(HREE)发生了一定程度的分馏,致使铝土矿层显示左倾的配分模式.虽然剖面上的脱硅作用未发育,但去铁作用使得含矿岩系中稀土元素与含铁矿物一起迁移,在底部的铁矿层中发生异常富集.     

桂西南下雷锰矿床地球化学特征及沉积环境分析

晚泥盆世五指山组是桂西南地区重要的含锰地层,为一套硅质-泥质-灰质及其过渡相组成的深水台沟相沉积。锰矿体的形态和展布受岩相组合和构造条件的控制。本文分析了含锰岩系的主量及微量元素地球化学:含锰岩系的V/(V+Ni)、V/Cr、U/Th、Ni/Co值,U、V和Mo等氧化还原敏感元素的富集程度显示研究区含锰岩系形成于弱氧化-富氧环境。另外,含锰岩系的Fe/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)、Si O2/Al2O3、Ba/Sr及Co/Zn比值及稀土元素Eu正异常特征均显示热水沉积物的特征,在Si O2-Al2O3、Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)、log U-log Th、(Ni+Cu+Co)×10-Fe-Mn关系图解中,样品投影点均落在热水沉积区内,反映锰的富集和成矿过程与热水活动的参与密切相关。含锰岩系的La/CeAl2O3/(Al2O3+Fe2O3)、100×(Fe2O3/Si O2)-100×(Al2O3/Si O2)、Fe2O3/(100-Si O2)-Al2O3/(100-Si O2)、Fe2O3/Ti O2-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)图解及稀土元素特征,均指示含锰岩系形成于被动大陆边缘背景。     

贵州道真新民铝土矿床地质-地球化学特征研究

贵州道真新民铝土矿床属于典型的古风化壳沉积型矿床,矿体主要呈层状、似层状产出,受地层控制明显,后期断裂构造破坏了地表矿体的连续性。矿石主要构成矿物为一水硬铝石、一水软铝石和高岭石。铝土矿石的主要化学组分为Al2O3、Si O2、Fe2O3和Ti O2,w(Al2O3)为31.26%~78.38%,w(Si O2)为1.06%~47.37%,w(Fe2O3)为1.21%~14.01%,w(Ti O2)为0.75%~3.08%。矿石中Cd、Li、Cr、Pb和Ga具有较高程度的富集,而Be、Sc为弱富集元素,其余元素呈不同程度的贫化(亏损)。Li、Ge和Ga在矿体中富集程度高,w(Ga)为23×10-6~119.74×10-6,平均55.24×10-6,高于铝土矿伴生元素工业指标20×10-6近一倍。矿石中稀土总量介于22.01×10-6~6339.18×10-6,具有轻稀土富集和轻、重稀土明显分异特征;矿石中Eu呈负异常,Ce呈正异常;稀散稀有元素可能以矿物质的形式存在于含铝矿物中,与铝同步迁移富集。与上覆栖霞组灰岩及下伏黄龙组灰岩或韩家店组泥岩或钙质粘土岩相比,铝土矿石与韩家店组泥岩具有相似的稀土配分模式和Eu、Ce异常特征,暗示韩家店组泥岩可能是铝土矿的成矿母岩。