成矿流体中重金属元素含量的分析计算

成矿流体中重金属元素含量的分析计算李学军杜杨松（中国地质大学,北京,１０００８３）杜勋（湖南机电工业学校,湖南津市,４１５４００）定量分析和计算重金属元素在成矿流体中的含量对认识热液金属矿床的形成机制及过程具有重要意义。获取矿物中代表原始成矿流体成分...     

科学钻探中的元素测井技术

系统地介绍了科学钻探中应用自然伽玛能谱测井、活化测井、热中子俘获伽玛能谱测井和中子非弹性散射伽玛能谱测井确定元素含量的原理和方法;详细讨论了在不同的岩性条件下如何选择和建立从元素含量向矿物成分转换的模型。最后,介绍了元素测井技术在ＫＴＢ和ＯＤＰ中的应用,说明元素测井技术对重建岩性剖面、了解元素丰度和矿物成分的变化、研究矿物在高温高压下蚀变所涉及的地球化学作用、显示岩石的不均匀性和重建地球化学剖面等方面有特殊作用。此外,元素测井技术对于精确计算骨架密度、孔隙度和渗透率、井与井间相关对比,以及补足由于漏掉岩芯或岩屑而失去的有关信息,均具有重要作用。     

河套地区土壤矿物组成分析及与各元素的关系

通过对河套地区土壤中矿物组成的分析研究,土壤中矿物组成中砂质成分主要为石英、长石、方解石,黏土矿物组合主要为伊利石、绿泥石和高岭石,此外还有角闪石等少量矿物成分。在砂土、粉砂土中石英、长石含量较高,在黏土质为主的土壤中黏土矿物含量增加。黏土矿物与石英以及长石呈负相关关系,与大多数元素呈明显正相关关系,黏土矿物对各元素具有明显吸附性;石英、长石与各元素含量呈负相关关系,说明其对元素不具有吸附性。     

海带早期成岩过程中形态和物质变化的实验室模拟

过实验室模拟海带的早期成岩作用过程,获得生物改造无定形体样品,观察海带形态变化,测定生化成分、碳氢 氮元素及微量重金属元素含量,为海相底栖宏观藻类的烃源岩形成过程提供现代对比实例。研究结果显示海带在模拟过程 中不断降解,到第 67 天海带细胞已经完全破碎呈无定形体状;微生物促进海带生化成分的转化,厌氧后期多糖和蛋白质含 量下降,粗脂肪含量上升到 8.16%;海带对微量重金属元素有显著的吸附解析作用,使微量元素含量波动变化。早期成岩 过程中微生物改造使海带形态朝无定体转化;有利于脂类成分的增加,利于成烃;元素变化有一定规律,但要直接利用微 量重金属元素进行油源对比可能还存在一些问题,需要进一步研究。     

深海沉积岩系元素成因的地球化学原理

前言本文提出了泥质碳酸盐岩系中元素的成因原理及判别公式,重点讨论了陆源元素。指出:(1)Al含量是陆源组分在岩石相对含量的典型标志,而与陆壳成分变化关系不大;(2)陆源元素与Al的比值以及两陆源元素之间比值的变化,是陆源地壳成分变化的标志;(3)按陆源元素与Al比值特征,划分出两组陆源元素——Ta组和Th组。Ta组陆源元素与Al含量比值反映陆源地壳基性成分特征;而Th组陆源元素与Al含量比值则反映陆壳酸性成分特征。预计这些原理也能应用于泥质-硅质岩系及其它陆源组分-化学成因组分岩系。在上述原理例证中,列举了南大西洋深海沉积的研究成果:包括REE丰度、Eu的负异     

成都经济区As等元素大气干湿沉降通量及来源研究

2004年8月—2005年8月在四川省成都、德阳等6万km2的农田区进行了为期一年的大气样品采集,共采集干、湿沉降样品28件,分别测试干、湿沉降中B、Mo、Mn、Zn、As、Cd、Hg、Pb、K、Ca、Na和Mg元素含量,计算获得各元素的年沉降通量;其中4种有害元素年沉降通量平均值分别为As2.77mg.m-2.a-1、Cd1.77mg.m-2.a-1、Hg0.10mg.m-2.a-1、Pb45.95mg.m-2.a-1。应用主成分分析对大气干湿沉降中各元素进行区分,取得了相当好的结果。其中第一主成分为Hg、Pb、Zn、Cd、Mo和As;第二主成分为K、Mg、Na、Mn和B;第三主成分为Ca。主成分对原始变量解释度达到94.88%,第一主成分说明Hg、Pb、Zn、Cd、Mo和As是影响大气质量的主要因素。将各干湿沉降接收点元素沉降通量与相应点位土壤元素含量进行相关分析表明,Pb、Hg在两种介质中相关性显著,说明土壤中Pb、Hg积累与大气干湿沉降具有密切关系,其他元素来源则更为复杂。通过不同地区重金属元素沉降通量的比较发现,各地区元素沉降通量差异明显,其中成都和德阳两地As、Cd、Hg、Pb沉降量显著较高,说明沉降中污染元素来源与不同地区工矿企业类型和数量有关。     

吉林省典型城市大气颗粒物主要排放源成分谱对比研究

为建立吉林省典型城市大气颗粒物排放源源成分谱数据库,保障源解析结果的准确性,采用X射线荧光光谱分析技术对典型城市大气颗粒物主要排放源（道路尘、扬尘、建筑尘、土壤风沙尘、燃煤锅炉尘）的无机化学组分进行分析。结果表明：吉林市、白城市、通化市和四平市4个城市排放源成分谱组分含量虽有不同,但主量成分均为地壳组分;SiO₂含量在土壤风沙尘中最高,道路尘中最低,Ca含量在建筑尘中最高。元素富集因子分析表明：人类活动对道路尘元素Pb的富集贡献较大,主要来自汽车尾气排放;扬尘元素Pb、Zn、As有较高富集,具有道路尘、燃煤锅炉尘特征;建筑尘元素Ca富集显著;土壤风沙尘受人类活动影响较小,主要为自然源贡献;燃煤锅炉尘中元素As富集因子＞60,属极强扰动。     

沉积物物源组成的定量估计方法

混合源沉积物中,各种物源物质的成分及其百分含量是地质研究的重要基础信息.本文提出用成分数据统计分析算法,分析处理沉积物样品的地球化学数据,定量提取沉积物中各物源端元的平均化学成分及其百分含量;将该方法用于已知端元成分和端元含量的实验样品数据,计算结果与实际非常吻合;将该方法用于某海区实测沉积物地球化学数据,成功地分离出了陆源、火山源、生物源物质成分和含量.该方法也适合于岩石学、环境污染研究等领域.     

花岗岩类自然矿物岩石化学换算法

本文吸收了一般岩石化学换算法的合理部分,根据稳定矿物组合与化学成分之间的规律性联系,确定了前者的岩石化学特征值.以简单联立方程解出某元素不同矿物中的配比.根据不同岩石化学条件确定成分多变矿物中元素组合和分配方式;并考虑了钾钠长石之间的常见类质同象范围,以确定符合自然实际的矿物组合和含量.计算结果投影于Qu-A-P1三角图,确定矿物成分的岩石命名.本文对各种常见的酸性深成-火山岩都建立了系统的自然矿物换算法和命名系统,其中深成岩系统包括各种含锂的云母类花岗岩、碱性花岗岩、堇青石花岗岩、萤石黑云母花岗岩、榍石角闪石黑云母花岗岩以及黑云母白云母花岗岩等.本换算法改进     

黑龙江省松嫩平原南部大气降尘地球化学特征

采集了黑龙江省松嫩平原南部大气降尘样品,以农村、城镇、城市为单元对降尘通量与指标含量特征进行了探讨。对大气降尘中20种指标含量的分析结果表明:与土壤背景值相比较,Hg、Cd含量在大气降尘中显著富集;以A l为参考元素计算表明,Cd、S明显受人类活动影响而具有较大的富集因子;主成分分析各指标的主要来源为人类活动、地表尘土与人类活动叠加、区域扬尘。     

地面伽玛谱仪标定及含量计算的若干问题

本文讨论模型不纯对地面伽玛谱仪标定结果的影响,含量近似计算公式的误差,并介绍一种含量速算图。一、模型不纯对标定及含量计算的影响迄今为止,各种地面伽玛谱仪都在石家庄的2.2×0.6米标准模型上进行标定。但是前一时期该套模型除了主元素含量外只给出了两种杂质元素含量,即铀模型中的钍和钍模型中的     

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.     

冲积平原区重金属元素异常解析中的矿物学方法

冲积平原区生态地球化学调查方法技术研究中矿物鉴定和化学分析结果对比研究表明，土壤中化学元素的含量及其分布特征主要取决于土壤对成壤母质中各种矿物成分的继承，元素的区域地球化学背景差异和在不同深度的含量变化均可通过矿物和矿物组合特征较为直接地示踪显现，土壤中矿物组成对其化学元素含量的影响是直接的、决定性的。因此，利用土壤的矿物组成确定其常量和微量元素的初始值具有重要意义。据此可进一步解析土壤中元素地球化学异常成因，判别土壤的元素地球化学异常类型。     

华北地块东南缘中生代侵入杂岩中所含榴辉岩类包体矿物微量元素地球化学特征及其意义

华北地块东南缘中生代侵入杂岩中所含榴辉岩类包体中矿物的分析结果表明, 组成榴辉岩类包体的各矿物之间元素的分配在榴辉岩相变质阶段已经达到了化学平衡;石榴石中Al、Fe、Mn, 单斜辉石中Na、Mg、Ca, 角闪石中Na、Mg、Fe等主量元素含量与其全岩之间均呈良好的正相关, 受全岩成分制约;石榴石明显富集HREE、贫LREE, 单斜辉石相对富集LREE、MREE、贫HREE, 两者轻、重稀土含量呈相互消长的互补关系, 石榴石和单斜辉石中分别富集Y、Sr, Ga和过渡族元素Sc、Ti、V、Cr、Co等含量较高, 其含量受全岩成分控制;金红石中稀土元素的含量很少, Fe、Al、Mg、Ca、Mn、Nb、Ta、Cr和Zr含量相对较高, Rb、Sr、Ba含量极低, 部分微量元素(如Nb、Cr、Fe、V、W等)含量与其原岩有继承和对应关系;部分原生或/和退变角闪石的REE配分模式分别与单斜辉石和石榴石相似, 过渡族金属元素等的含量与石榴石、单斜辉石和全岩具有一定的相关性, 角闪石容纳Na、K、Sr、Rb、Ba等元素的能力较强, 其成分除受全岩成分的制约外, 石榴石、单斜辉石对其形成也有影响。榴辉岩类包体与其寄主中生代侵入杂岩中部分高价态/高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE)呈相互消长的关系。榴辉岩的形成与扬子地块和华北地块之间的俯冲-碰撞作用有关。     

用Br和Rb的含量评价光卤石岩和钾石盐岩的成因特征

用岩盐中痕量元素含量作成因评价的原理是将各种不同成因作模型比较。假定大洋中所用的痕量元素的含量从古生代到现代基本不变,那么可以推算出盐类矿床在一定的成因条件下痕量元素含量的范围。如果这样计算的结果与分析出来的痕量元素的含量相一致,这种模型就可能是正确的。Rb 类质同像进入钾盐而代替 K,因而特别适合评价钾盐成因特征。显然,和 Br 配合起来就可能阐述得更加清楚,虽然评价将会变得更     

基于岩石元素含量确定岩石矿物组分的方法

岩石中矿物组分和含量对岩性划分、沉积环境判断及物源方向分析等方面均有非常重要的意义。岩石中各元素百分含量与矿物组成和演化有着密切的关系,通过确定元素含量与矿物含量之间的转换系数,依托转换系数这一桥梁,可以将元素含量转换成矿物含量。文章结合岩芯元素含量结果及全岩测试数据资料,通过对比"逐级分离"法计算结果与全岩计算结果,其结果表明:①转换系数具有一定的专一性;②该方法与多元回归方法相比,该方法可以依据较少的数据确定该地区的转换系数;③利用"逐级分离"法获得的计算结果,较符合该地区的转换系数,可以应用于岩性识别与分类。     

红壤中稀土元素结合形态的分布及分配

红壤剖面中稀土元素结合形态的分布研究表明,稀土元素的各种结合形态中以残渣态为主,其次为铁锰氧化物结合态,大部分稀土元素的可交换态、碳酸盐结合态、有机质结合态及酸溶态含量较为接近。稀土元素结合形态在剖面层中的分布大致可分为两类,一类以表层含量较高,如有机质结合态;另一类以深层含量较高,如可交换态、碳酸盐结合态、残渣态（大部分稀土元素表现为C层＞A层＞B层）和酸溶态（主要表现为C层＞B层＞A层）,而铁锰氧化物结合态变化较复杂,但主要集中在深层。不同母质对不同稀土元素各种结合形态的分布有一定的制约作用．表现为某些稀土元素的一些结合形态在一种或几种母质的红壤中占主导地位。稀土元素结合形态的分配研究表明,元素Pr、Tb、Tm、Yb、Lu的分异普遍比较显著,在不同结合形态中呈现富集或亏损,而Ce、Sm、Eu等元素则主要在某一种结合形态中发生分异。从稀土元素的各种结合形态与红壤的硅酸盐成分及其有机质含量、pH值间的相关分析认识到结合形态与红壤本身成分间的密切关系。     

元素录井在西藏北羌塘盆地侏罗系地层岩性定量识别中的应用

西藏北羌塘盆地半岛湖地区侏罗系地层中矿物种类及含量对地层矿物识别、岩性及地层划分、以及研究沉积环境等方面,均有非常重要的作用。根据不同的岩性矿物组成,分析其分子式、同时使用用全岩分析数据与元素录井数据进行相关性分析,综合确定矿物特征元素或元素组合,然后建立从元素或元素组合含量向矿物含量转换的数学模型,从而计算出地层中的矿物百分含量。通过对Q-x-x井资料的处理,将其计算结果与实验室结果进行统计对比,其结果表明:①全岩分析的矿物含量与计算的岩石矿物含量的对比发现绝对误差大部分都在10以内,总体都在所要求的误差范围内;②侏罗系布曲组、夏里组地层模型计算效果跟录井岩屑剖面吻合度很好,元素录井岩性解释与岩屑录井解释总体一致。该研究成果对现场快速录井提供了重要的理论依据和技术指导。     

使用微观试验确定软土中晶质矿物的类型与含量

土中矿物成分的类型与含量是软土物理力学性质研究的基础,可以使用微观试验进行研究。本次研究以上海软土为例,使用X射线荧光（XRF）分析得到土中不同元素的含量,使用X射线衍射（XRD）分析和XRF分析得到了晶质矿物的类型,根据元素含量和矿物类型得到不同矿物的含量,对不同土层中矿物含量的分布特征进行了分析。结果表明,上海软土主要矿物中的元素为O,Si,Al,Fe,C,K,Mg,Ca和Na;所有土层中,元素含量最多的是O,其次是Si,主要矿物成分为石英、钠长石、方解石、白云石、伊利石、鲕绿泥石和黑云母,石英的含量最高、含量为35.8%~50.8%,其它矿物的含量均不超过21%;黏性土中,元素Al要略多于砂性土或粉性土,伊利石和鲕绿泥石含量明显高于砂性土或粉性土,钠长石和方解石含量要明显小于砂性土或粉性土。研究结果对从微观上研究不同土的物理力学性质有一定的参考价值。     

X射线荧光光谱分析检出限问题的探讨与建议

对有关X射线荧光光谱分析低含量元素的检出限问题进行了多方面的探讨。从检出限的定义及其定义下的相对标准偏差到各种不同测量、校准与校正方法的检出限及其相对应的相对标准偏差进行计算。提出了以定义检出限的相对标准偏差为基准,对各种测量方法计算出的检出限进行重新界定,从而确认一个具有可比性的、精度一致的检出限。同时还讨论了仪器与X光管固有杂质元素谱线对该元素检出限的影响;测量仪器、测量条件与测量时间对检出限的影响;不同岩性试样对检出限的影响;检出限与测定限等问题。