Reality of the relation between geological objects and mathematical models

Mathematical models and their targets are considered. The results provide an explanation why the shape of the density distribution function is dependent upon both size of the geological object and number of observations. These results have importance both for preparative and interpretative phases of prospecting.     

重要生态功能区土壤化学元素的空间分布模式——以大兴安岭松岭区为例

大兴安岭森林带是我国“两屏三带”生态安全战略格局中的重要一环,其北段松岭区目前是生态地质调查的空白区,查明区内土壤中的元素含量以及空间分布模式,可以为该区生态保护与修复提供基础支撑。以松岭区表层土壤和深层土壤为研究对象,利用多目标区域地球化学采样及分析方法,探讨了各元素指标的地球化学特征及分布模式。研究区土壤的元素分布模式有以下特征: 全C、N、P、S在表层土壤中显著富集; K₂O、CaO、Na₂O、SiO₂在表层土壤中明显贫化; F、Cl、Br、I在表层土壤中高值区的分布受深层土壤影响,同时Br和I在表层土壤中的富集与有机质关系密切; 内梅罗综合指数显示As、Cd、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属元素在土壤中轻微超标。     

新场气田地表微量元素异常分布特征及其成因探讨

油气田上方地表微量元素的分布与油气田的分布有一定的关系,即在气田上方形成环状和顶端异常。通过微量元素与渗漏烃分析,发现新场气田的Cd不仅与烃类相关,而且与Mn聚为一类。利用中子活化分析和原子力显微镜观察不仅发现了天然气中含有微量元素,而且还证明其以钠米微粒的形式被上升气流运载迁移到地表,在气田地表形成微量元素分布异常。     

表生地球化学动力学与中国西南土壤中化学元素分布模式的驱动机制

地球表层是由山水林田湖草等要素构成的互动和互馈的复杂系统,这些要素中化学元素的互动和互馈过程均可驱动化学元素分布模式的变化。本文以系统的1∶25万土地质量地球化学调查数据为基础,讨论了中国西南地区土壤中常量元素、亲生物元素、卤族元素、重金属元素分布模式的驱动机制和互动过程。结果发现成土母质决定了土地资源中化学元素的自然状况,表生地球化学动力学过程重塑了表层土壤中元素分布模式,生物地球化学过程驱动了土地质量的演化趋势,强烈的人类活动(如矿业活动)破坏了元素分布的自然演化规律。表生地球化学动力学理论的提出将引领山水林田湖草生命共同体知识体系构建和土地资源地球化学综合调查技术的革新。     

新疆金矿火山岩微量及稀土元素地球化学特征

金矿火山岩微量元素以Th和Zr的明显正异常及Nb和Ti的明显负异常为特征。微量元素比值蛛网图模式曲线均呈微向左倾斜的多峰多谷曲线。过渡元素以Cr和Ni的明显负异常及Sc,Co,Cu明显正常为特征。过渡元素球粒陨石标准化曲线，也均呈微向右倾斜的W形曲线。稀土元素以稀土总量偏低，轻稀土富集，重稀土亏损，Eu具微弱异常至微弱正常为特征。稀土元素配分模式均呈微向右倾斜和近于水平的平滑曲线，陆相火山作用两类成矿岩浆建造－陆相火山岩与潜火山杂岩具有基本一致的微量元素和稀土元素地球化学特征。     

海伦市土壤主要微量元素空间分布特征

以海伦市研究区1 175件表层(0~20 cm)土壤样品主要微量元素(B、Cu、Mn、Mo、Zn)的实测含量为研究对象,采用地统计学与GIS相结合的方法,对土壤微量元素的含量及空间分布特征进行分析。结果表明:研究区表层土壤中B和Mo含量较缺乏;Mn和Mo的块金效应大于75%,空间自相关性弱,B、Cu和Zn块金效应在25%~75%之间,属于中等空间相关,空间变异主要受到自然因素影响;B和Cu的空间分布相似,由中心向四周逐渐减少,Mn和Mo含量呈明显带状分布,Zn含量北部高于南部。微量元素之间既存在着共生关系,也可能存在拮抗关系。土壤有机质含量、成土母质、土壤类型和土地利用对微量元素均有不同程度的影响。     

浙江建德铜矿松坑坞矿段矿床地质特征及矿石主元素分布规律

浙江建德铜矿松坑坞矿段位于钱江印支褶皱带轴部中段,矿体赋存于松坑坞向斜南东翼—铜山背斜倾伏端附近之上石炭统黄龙组下段的灰质白云岩中,Ⅰ号矿体位于向斜的南东翼,Ⅱ号矿体产于向斜核部。Ⅰ号矿体矿石主元素为铜,Ⅱ号矿体矿石主元素为铜、锌、硫,且各自具有不同的空间分布变化规律。     

斑岩型铜钼矿床重要共(伴)生元素赋存状态与分布规律

斑岩型铜钼矿床除主要成矿元素Cu,Mo外,还往往共(伴)生Re,Co,Au,Ag等重要元素,综合回收利用共(伴)生金属具有重大资源及环境效益。通过研究斑岩型铜钼矿床中共(伴)生元素Re,Co,Au,Ag的品位、储量、赋存状态及分布规律,认为Co主要以类质同象形式赋存于黄铁矿中,其分布与黄铁矿密切相关,通常浓集于绢英岩化带外侧;Au,Ag主要以自然金、银与金银系列矿物的形式产出,Au,Ag在不同硫化物中的含量、颗粒粒度以及赋存形式差异很大,Au在各蚀变带均有可能富集,但主要浓集区域是钾化带与石英-绢云母化带;Ag在早期主要以Cu-Ag-Au的形式富集于绢英岩化带,晚期以Pb-Zn-Ag形式赋存于青磐岩化带;Re的分布与绢云母化带的辉钼矿密切相关。     

Use of the truncated shifted Pareto distribution in assessing size distribution of oil and gas fields

The truncated shifted Pareto (TSP) distribution, a variant of the two-parameter Pareto distribution, in which one parameter is added to shift the distribution right and left and the right-hand side is truncated, is used to model size distributions of oil and gas fields for resource assessment. Assumptions about limits to the left-hand and right-hand side reduce the number of parameters to two. The TSP distribution has advantages over the more customary lognormal distribution because it has a simple analytic expression, allowing exact computation of several statistics of interest, has a J-shape, and has more flexibility in the thickness of the right-hand tail. Oil field sizes from the Minnelusa play in the Powder River Basin, Wyoming and Montana, are used as a case study. Probability plotting procedures allow easy visualization of the fit and help the assessment.This paper was presented at Emerging Concepts, MGUS-87 Conference, Redwood City, California, 13–15 April 1987.     

关于8个实验室对银元素分析的考核

国内8个实验室对川滇黔桂相同的76个泛滥平原沉积物样品的76种元素进行了分析测试,目的在于探索更有效的分析质量的评价方案,以便为编制相应的地球化学图优选不同元素的最佳分析方法,利用参考值,样本的统计学参数,相似性,密度分布函数,地球化学场的空间结构和地球化学异常的重合性对Ag元素的分析数据作了评价,不但要求分析数据在绝对值方面有一定的精度,还强调了化探数据的空间属性,要求分析数据的空间分布方面也尽量与理想的地球化学图之间具有一致性。     

四川省南部县土壤地球化学元素分布特征研究

基于成渝地区土地质量地球化学调查资料,研究四川南部县土壤中54种元素的地球化学特征。结果表明,与全国土壤相比,研究区重金属元素As、Cu、Hg、Pb、Zn基准值较低,Cd、Cr较高,Ni相当;多数重金属元素和植物营养元素背景值低于全国A层土壤背景值,仅CaO、Cd、MgO、Cr、F等的背景值高于全国土壤水平。多数元素(指标)背景值与基准值相当,说明表生作用和人为活动对表层土壤影响较小;而C、CaO、Cd、Org.C、I、MgO、N、P、S、Se等10种元素(指标)在表层土壤富集,表明这些元素受自身地球化学行为和人为活动输入影响。第四系和侏罗系遂宁组地层表层土壤元素分布差异较大,富集或贫化特征明显。就pH值而言,Cd、F、Cl、Mn、N、P、K₂O、S、CaO、C、Org.C均在碱性环境含量较高,As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Co、B、Mo、Ge、TFe₂O₃、SiO₂在酸性环境含量高,多数元素在中性环境中趋于稳定。     

青藏高原典型山地冰川中痕量元素的空间分布和来源分析

为了探究青藏高原雪冰中痕量元素的空间分布与主要来源,对2019年7—9月在青藏高原七一冰川、八一冰川、岗什卡雪峰、煤矿冰川、玉珠峰冰川、古仁河口冰川以及玉龙雪山白水河1号冰川采集的表雪样酸化后,利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测试了常量元素Al、Fe与痕量元素As、Ba、Co、Cr、Cu、Li、Mn、Mo、Pb、Sr、Tl、Zn、Cd共15种元素的含量,通过Jonckheere-Terpstra非参数检验分析痕量元素空间分布趋势。结果表明：中部煤矿冰川和玉珠峰冰川浓度最高,南部古仁河口冰川和玉龙雪山最低,东北部3条冰川居中;本研究与其他研究区关于冰川As、Cu、Pb、Zn、Cd浓度对比的结果显示,青藏高原冰川中元素含量的空间分布总体趋势为：中部>北部>南部。富集因子分析表明,Co、Cr、Cu、Tl、Fe、Li、Mn、Mo、Sr元素主要受粉尘输入影响,Pb、Cd、Zn元素受人为源影响较大（例如有色金属冶炼、交通排放、化石燃料燃烧等）。后向轨迹结果表明,东北部3条冰川主要受东北和西北部地区影响;中部冰川元素来源复杂,以青藏高原西部和北部的粉尘输入为主,且受西部临近煤矿...     

The Distribution of Trace Elements in Granitoids in the Nanling Region of China

Granitoids are widely spread in the Nanling Region of China.Four rockbodies in the region the been studied for their REE,Rb,Sr,Ba and Sc distributions.The four rockbodies occurred in different locations and are characterized as being different in age and type.The rock types are presented as follows:Qinghu monzonite,Guangxi;Fuxi granodiorite,Guangdong;Jiufeng monzonitic granite,Hunan;Zudong K-feldspar granite,Jiangxi.From the major and trace element distributions in these granitoids it is clearly shown that Rb/Sr ratios in the rocks tend to increase with increasing SiO2 content and differentiation index(DI),but LREE/HREE,La/Yb and K/Rb ratios tend to decrease,suggesting a correlation between trace element distribution and major element composition for the granitoids.The distribution characteristics of trace elements in each of the rockbodies are described in detail.From the comparative analysis of the Qinghu monzonite and Fuxi granodiorite it is evidenced that the REE distribution is closely related to the sequence of crystallization for the minerals,and also to the petrochemical types of these granitoids in addition to their crystal chemistry.     

会泽铅锌矿床中自然锑的发现及伴生元素的分布特征

文章对会泽铅锌矿床的主要矿体进行了系统观察、采样，对其矿石进行了岩矿鉴定、化学分析(包括部分单矿物)和电子探针分析，并对其成矿作用做了探讨。首次在矿石中发现了自然锑，初步查明整个矿床中Ag，Cd，Ge，Cu，Sb等伴生元素的平均含量(wB／10^-6)分别为121．77、660．99、62．10、203．78和169．87，认为它们是晚成矿阶段形成的。     

On the accuracy of fragment size measurement by image analysis in combination with some distribution functions

Summary  Size distributions of fragments of crushed rock in conveyor belts and of blasted rock in a muckpile obtained by sieving are compared with the size distributions obtained by digital image analysis of photographs of the same materials taken on-site. Several calculation methods are tested, based on the raw distribution of fragment areas and on the volume-transformed ones. The influence of the calibration of the system on the results and the performance of the system in a non-calibrated mode are evaluated. The capacity of some distributions (Rosin-Rammler, Swebrec and lognormal) to fit the data in the coarse region (where particles can be delineated, i.e. discriminated individually) and to extrapolate to the non-delineated fines (where particles cannot be outlined and their contour delineated) is assessed. The error between the sizes measured and the sizes of the reference distributions (determined by sieving) increases from the coarse to the fines region. The maximum error at a given size depends primarily on its value relative to the fines cut-off (FCO) of the image analysis. In general, at sizes greater than the FCO, where the system is able to delineate fragments reliably, both volume and surface-based, calibrated, calculations can determine the sizes with maximum error expectancy of about 30%. Below the FCO, only the calibrated, volume calculation maintains a maximum error of 30%, down to sizes of about one fourth the FCO, rapidly increasing for smaller sizes. Where the calibration is done based on data above the FCO, errors can be large below this point, in excess of 80% at sizes half the FCO. In the fines range (sizes smaller than 0.2 times the FCO) the maximum errors can be close to or greater than 100% for most of the calculations and function fittings. Of the distributions tested, all of them are acceptable at sizes above the FCO; below that, the Swebrec function seems to adapt better towards the fines than the Rosin-Rammler and lognormal. Correspondence: José A. Sanchidrián, Universidad Politécnica de Madrid, E.T.S.I. Minas, Rios Rosas 21, 28003 Madrid, Spain     

中国内生钼矿床辉钼矿的微量元素特征研究

近年来,金属硫化物微量元素研究取得了重大进展,但主要局限于少数常见的硫化物,如黄铁矿。辉钼矿作为内生金属矿床最常见的金属硫化物之一,目前对其微量元素的研究成果还很少,对微量元素的赋存状态及其揭示的成因意义还不明。文章尝试性地对中国57个内生独立钼矿床或共伴生钼矿床中的辉钼矿进行了ICP_MS微量元素分析。结合元素的地球化学性质及前人的研究成果,认为除Re、Os等少数元素可成类质同象存在于辉钼矿中以外,推测大部分微量元素可能以固溶体出溶、机械混入物或流体包裹体等形式存在于辉钼矿中。各矿床中辉钼矿微量元素相对于中国陆壳富集Cu、Zn、Pb、W等常见的成矿元素,暗示不同地质环境下不同时代和矿床类型的成钼流体搬运的成矿元素具有一致性和普遍性,这是造成钼多金属矿床金属元素矿化分带的基础。辉钼矿的主要微量元素呈对数正相关,受矿床类型和产出环境影响不大;辉钼矿Co/Ni比值多数1,集中于0.01~0.57,不同矿床类型的Co/Ni比值具有一定规律性:当w(Co)30μg/g时,斑岩型和矽卡岩型矿床中辉钼矿的Ni含量比较稳定;当w(Co)30μg/g时,Ni含量比较高;石英脉型矿床的Co/Ni比值变化较大,且小于斑岩型矿床的Co/Ni比值。在内生金属矿床中,辉钼矿主要形成于还原性环境中,但石英脉型矿床的形成条件与斑岩型矿床相比,其氧化性明显增强。根据分析结果和前人研究成果,推测成钼流体应为富CO2和Cl-(个别还富含F-)以及部分还原性气体成分(H2、CO、CH4等)的成矿流体。     

Epigenetic geochemical dynamics and driving mechanisms of chemical elemental distribution patterns in soil in Southwest China

The Earth's surface is a complex system involving mutual interactions of its many components, including mountains, rivers, forests, farmlands, lakes and grasses. The interaction and mutual feedback of chemical elements in Earths surface layer can drive changes in chemical elemental distribution patterns. In this study, we evaluated the mechanisms and interactions driving the distribution patterns of macroelements, probiotics, halogens and heavy metals in soils in Southwest China, based on a systematic geochemical land-quality survey at a scale of 1250000. The results showed that the parent material determines the natural state of chemical elements in land resources. Epigenetic geochemical dynamics reshapes the distribution patterns of chemical elements in top soil; biogeochemical processes drive the evolutionary trends of land quality; and human activities, such as mining, disrupt the natural evolution of chemical elemental distribution patterns. The establishment of an epigenetic geochemical dynamics theory allows the construction of a framework for understanding the Earths surface layer and promoting technological innovations for the comprehensive geochemical investigation of land resources.     

月球表面多种金属元素的分布特征初探

美国的"克莱门汀"(Clementine)和"月球探测者"(Lunar Prospector)号月球探测器,分别于1994和1998年完成了对月球形貌、水冰以及月球重力和磁场等物理参数的高精度、高分辨率探测。月球探测者号还利用伽马射线仪探测了月表层中铁、钛、铀、钍和钾等元素含量分布,这为进一步研究月球的空间与表面环境,月球的地形、地貌、地层与地质构造,月表土壤与岩石的分布、成分与成因,月球物理场特征,月球的内部结构、演化与成因提供了大量的科学数据和证据。根据"克莱门汀"和"月球探测者"号测得的数据,对月球表面金属钛、铁、镁、铀、钍、钾的分布进行分析,初步研究了这些金属元素分布与月球地貌的关系,计算各金属元素之间空间分布的相关系数,分析蕴藏这些金属资源地区的岩性及各种元素可能的来源。由此推测30亿年前月球内部逐渐固化,大量小行星对月表岩石频繁的撞击导致金属元素分布不均衡,使金属元素在月球高原地带普遍含量低于月海,同时也形成了现在我们看到的遍布月表的环形山。     

云南省临沧市勐托新近系褐煤的微量元素地球化学特征

为研究云南临沧勐托新近系褐煤的微量元素地球化学特征,共采集了11个褐煤样品,采用ICP MS和ICP CCT MS(As和Se)对煤中微量元素进行了测试。结果表明：与中国煤相比,勐托褐煤中Rb(96.1 mg/kg)、Sb(15.3 mg/kg)和Cs(25.9 mg/kg)显著富集,W(10.6 mg/kg)和U(20.2 mg/kg)富集,Be(7.84 mg/kg)、Ga(16.1 mg/kg)、As(11.6 mg/kg)、Cd(0.67 mg/kg)、Sn(6.66 mg/kg)、Pb(34.6 mg/kg)、Bi(3.86 mg/kg)和Th(28.2 mg/kg)稍富集,微量元素组成与大寨富锗煤不同,与酸性花岗岩物源供应有关。勐托褐煤中REY含量范围为121~420 mg/kg,平均251 mg/kg,均较大寨富锗褐煤高,且以Ce显著正异常和Eu显著负异常为特征,明显区别于大寨褐煤,Eu负异常和上陆壳标准化的REY分配模式均表明勐托褐煤中稀土元素受盆地周边花岗岩风化陆源碎屑供应影响。