变价元素在找矿评价工作中的意义和指示作用

自然界中的变价元素广泛存在,不同价态的元素具有不同的地球化学性状,反映了不同的氧化还原环境,在成矿过程中形成各具特征的元素组合和矿物组合.利用Eh-pH图解和部分变价元素不同价态地化特征,分析自然界中矿物的稳定性和不同价态元素的共存关系及迁移能力,从中提炼找矿信息,有利于提高野外找矿评价工作成果质量.     

变价元素在找矿评价工作中的意义和指示作用

自然界中的变价元素广泛存在,不同价态的元素具有不同的地球化学性状,反映了不同的氧化还原环境,在成矿过程中形成各具特征的元素组合和矿物组合。利用Eh-pH图解和部分变价元素不同价态的地球化学特征,分析自然界中矿物的稳定性和不同价态元素的共存关系及迁移能力,从中提炼找矿信息,有利于提高野外找矿评价工作成果质量。     

风化作用对西宁盆地野外露头有机质性质的影响及校正

讨论了风化作用对西宁盆地野外露头烃源岩有机质性质的影响及校正方法。风化作用可使有机质丰度降低,风化因子为２．０７～４．４６。现今中侏罗统野外露头泥岩的有机质丰度为中等,经风化校正之后,达到了好烃源岩的标准。风化作用对有机质类型参数影响强度从弱到强的顺序为Ｈ／Ｃ原子比、αααＣ２７甾烷质量分数、干酪根碳同位素组成、红外光谱１４６０ｃｍ－１与１６００ｃｍ－１处的峰高比、干酪根显微组分质量分数、ＩＨ、Ｏ／Ｃ原子比。在研究野外露头的有机质类型时,应选取那些受风化作用影响较小的参数,作为主要指标。同时,也要参考当时的沉积环境,因为古代的沉积环境决定了现在的有机质类型。通过人工改变埋藏轨迹和地热史的研究,我们预测西宁盆地内中侏罗统烃源岩的Ｒｏ为０．８４％,已进入大量生油的成熟阶段,而中侏罗统野外露头的实测Ｒｏ为０．５９％,属于低成熟阶段,这一研究对西宁盆地的含油气远景评价无疑具有重要意义     

锰在风化作用中的地球化学行为及其在找矿中的意义

干燥气候下,锰矿石的化学风化受大气和壤中O_2、CO_2、S_2逸度控制,锰矿物呈固相转变,不存在Mn、Fe元素迁移现象。热带、亚热带潮湿气候,低价锰矿物不稳定,地表易氧化成高价锰;高价锰矿物稳定,易形成次生富锰矿。碳酸盐建造中锰矿可次生富集,碎屑岩建造中锰矿易流失迁移。这种差异是锰矿找矿中的主要障碍。     

变价元素在找矿评价工作中的意义

自然界中的变价元素广泛存在,不同价态的元素具有不同的地球化学性状,反映了不同的氧化还原环境,在成矿过程中形成各具特征的元素组合和矿物组合。利用Eh—pH图解和部分变价元素不同价态地球化学特征,分析自然界中矿物的稳定性和不同价态元素的共存关系及迁移能力,从中提炼找矿信息,有利于提高野外找矿评价工作成果质量。     

文峪金矿找矿中金银比值的指示作用

应用地球化学特征指标对金矿床的研究已取得一定的成效。但地球化学参数的选择却多种多样,又由于金矿床的形态、产状、化学组成的多变性而使这些参数的应用具有多解性。近年来作者通过对河南、河北、内蒙古等地金矿的研究发现,金银比值在找矿和对矿体的深部评价中,具有...     

烟曲霉对蛇纹石和橄榄石的风化作用

含镁硅酸盐矿物是重要自然资源,国内外大都采用传统的化学方法进行开发利用,而微生物法释放含镁硅酸盐矿物中镁和硅的研究还未见报道.试验采用摇瓶培养与对照结合的方法研究烟曲霉(Aspergillusfumigatus)对含镁硅酸盐矿物——蛇纹石和橄榄石的风化作用.试验采用ICP-OES测定第5、10、20、30 d培养液滤液...     

海洋沉积物中氧化还原敏感元素对水体环境缺氧状况的指示作用

近年来由于人为污染水体富营养化加剧,缺氧区面积不断增大,利用沉积物中氧化还原敏感元素反演水体缺氧情况已经发展成为海洋化学领域的热点研究方向。本文详细阐述了氧化还原敏感元素的富集机制,并总结了利用沉积物中氧化还原敏感元素在不同氧化还原条件下的富集程度反映海水缺氧程度和底质氧化还原状况的一系列指标,如Re/Mo、Cd/U、Th/U、V/Sc、V/(V+Ni)值,U—Mo共变模型,δ~(98/95)Mo,多指标微/痕量元素模型以及氧化还原敏感元素-有机质共变模型等。沉积物中Re、Mo含量、Re/Mo值、自生Mo/U值、Th/U值对上层水体缺氧和氧化条件区分良好,可定量指征上层水体的缺氧情况。沉积物中Re含量近似于1 ng/g(地壳值),Mo含量1μg/g(地壳值),Re/Mo值接近0.3×10~(-3),Mo—U富集系数比为(0.1～0.3)×现代海水,Th/U值2,可指示氧化环境;Re含量在10～30 ng/g,Mo含量近似于1μg/g,Re/Mo值10×10~(-3)～30×10~(-3),Mo—U富集系数比1×现代海水,Th/U值在0～2范围内,可指示缺氧环境;Re含量30 ng/g,Mo富集达到20～40μg/g,Re/Mo值接近0.7×10~(-3)(海水中Re/Mo值),Mo—U富集系数比为(3～10)×现代海水,可指示极度缺氧的硫化环境。Mo_(EF)—U_(EF)交会对数坐标图、氧化还原敏感元素-有机质共变模型指标可定性分析上层水体的缺氧情况;V/(V+Ni)值对于次氧化沉积物指示效果不佳;Cd/U值在次缺氧条件下的变化机制复杂,还需进一步研究。生物扰动、成岩作用、人为污染、水体局限、高有机碳通量、Fe、Mn氧化物循环等因素通过影响氧化还原敏感元素在沉积物中的富集与迁移,从而影响氧化还原敏感元素指标的应用,应剔除有机质吸附与陆源输入等非自生部分的影响,结合各种指标互相印证,综合判别水体氧化还原状态。     

锶同位素对环境变化的指示意义

主要介绍了锶同位素基本的地质地球化学特性以及这些特性对环境变化的指示意义：（１）在岩石－土壤－植被－大气系统中对风化作用的指示意义；（２）在河流－河口系统中对古盐度和河流古流量的定量指示意义；（３）在大陆－河流海洋系统中对风化作用和气候变化的指示意义；（４）在流体－岩石系统对成岩作用和流体／岩石比的定量指示意义。     

新疆伊犁昭苏黄土剖面中的矿物组成及其风化意义

应用X射线衍射(XRD)分析技术,对处于西风区的新疆伊犁昭苏黄土剖面中的138个全岩样品和9组分粒级样品进行了分析,获得了该剖面的矿物组分、含量及其粒径分布信息.昭苏黄土主要由石英、方解石、绿泥石、斜长石、普通角闪石、钾长石、白云石和白云母组成;方解石在各个粒级组分中分布相对均匀;石英、白云石、斜长石、普通角闪石和钾长石主要赋存于粗颗粒中;绿泥石在细颗粒中的含量明显较高;白云母在16 ～32 μm粒级组分中含量较低,在其它粒级组分中的含量则相对更高.各矿物学指标揭示了昭苏黄土剖面的化学风化程度整体较低且变化幅度不大,但古土壤层的化学风化程度稍强于黄土层;物理风化则经历了由强到弱的两个波动过程.     

风化壳研究的现状与展望

风化壳是岩石圈、大气圈以及水圈、生物圈之间相互作用的界面,能够直接记录地球多圈层演化的信息.利用风化壳的地带性规律重建古环境是地貌学研究的传统内容之一.近年来,单晶矿物激光40Ar/39Ar测年技术、"双面"模式以及古地磁法等在风化壳研究中的成功应用,在理论和技术上为恢复大陆剥蚀区高分辨率的环境演变历史创造了条件.利用风化年代学、风化地层学、古地磁学和地球化学等方法对风化壳进行综合研究,不仅可以建立剥蚀区的环境演变序列,为风化期次(事件)与其他全球性构造-气候事件的对比提供了广阔的前景;而且可以用于化学风化(强度和速度)的准确量化,有利于深入理解构造-剥蚀-风化-气候之间相互作用的反馈机制和正确评估人类活动对未来气候的影响能力.     

岩体化学风化的非连续性及其科学意义

岩体化学风化在空间上具有高度的非连续性,这种非连续性广泛存在于从宏观、细观到微观的所有尺度。宏观结构面是化学风化最主要的发生场所;风化岩体内,新鲜岩块被沿结构面内法线方向发育的腐蚀带包围,呈斑点状分散于腐岩中。微缝等细观损伤普遍存在于各类岩石中;化学风化从岩块内不同空间位置的水力有效空隙向三维空间扩展,决定了细观尺度上化学风化的非连续性。矿物溶解是在晶体中具有过剩表面能的缺陷位置优先发生的,因而具有显著的微观非连续性。由于非连续特性,化学风化可增大水岩界面,提升矿物溶解反应的规模及速率。通过对既有损伤的扩展及在损伤空间堆积残余物,化学风化具有分离—裂化岩体、岩块及造岩矿物的重要作用,这种作用可使以新鲜岩石为主的岩体大规模脱离母岩,而堆积于坡脚的岩石块体在化学风化的继续作用下,可裂解为更小的岩屑或矿物碎屑,为向水体搬运创造条件,从而极大地促进斜坡夷平及地貌重塑进程。     

风化作用与金属污染讨论

讨论了自然条件下岩石、矿物等化合物化学反应机理及主要制约因素，分析了自然界金属元素向环境释放的基本机制，强调水在金属元素从其原始载体——矿物、岩石进入环境过程中的作用。结合现实环境问题探讨和归纳了金属污染的自然成因和机制。     

桂柳高速公路边坡岩石风化速度的研究

作者对桂柳高速公路边坡对代表性岩石的剥落量、剥落厚度及风化破坏特征等表征风化速度的指标进行了观测试验,发现边坡岩石的风化速度主要受岩性、构造、气候(降雨及干湿循环频度、强度)、岩体结构特征、岩面起伏及其裸露程度和人为因素的控制,这与风化作用对岩石的综合影响因素是一致的。文中建立的岩石风化速度与降雨量的相关性公式及表征岩石风化特性的定量指标,对于类似地区、类似岩性具有一定的适用性和参考价值。     

超基性岩红土风化壳的含矿性分析与快速找矿勘探方法

红土型镍矿是超基性岩受风化作用的产物, 而矿体内因残留有原超基性岩的副矿物——铬铁矿、钛铬铁矿、钒钛铁矿、钛铁矿等, 以及风化作用形成的赤铁矿、褐铁矿、硅酸镍矿、含钴的锂硬锰矿、钾硬锰矿等, 使得矿石成为非常特征的富铁、铬、锰、镍、钴、钒“天然合金矿石”。更因其矿床规模巨大, 埋藏浅, 易于勘探与露天开采, 已逐渐被规模化开发利用, 成为重要的镍原料开采对象。本文以印尼北科纳威地区的矿床为例, 试图对该类矿床的形成机理与找矿勘查方法作一些分析与总结。     

吉林省中部地区花岗质岩石风化地球化学特征

对吉林省中部地区花岗质岩石及上覆残积土壤进行系统采样分析,研究表生环境中常量元素和微量元素含量变化,确定了花岗质岩石的风化特征及元素活动性规律：土壤中Ti、Mn、Co、Cu、Mo、V和Zr的平均含量高于岩石,而Al₂O₃、CaO、Na₂O、K₂O、Sr、Th和U的平均含量低于岩石,其余元素含量差别不明显;在垂直剖面上,SiO2、Ti、V、Y和Zr的含量变化不明显,Al₂O₃、Ba、Th、U在土壤B层中有明显的富集趋势,U含量在表层明显下降;Mo的含量在土壤C层明显升高,在表层含量有所下降;MgO、K₂O、Na₂O、CaO在土壤O层和A层中含量明显降低;TFe和Mn含量在垂向剖面上没有明显变化。总体上,亲石元素在风化过程中表现出较强的活动性;亲氧元素则相对较为稳定,在表生环境中元素活动性较弱;亲硫元素活动性介于两者之间。     

黑色页岩化学风化程度指标研究

黑色页岩是一套化学组成变化大、成份分布极不均一的岩石。建立在化学组成相对均一的岩浆岩风化基础之上的化学风化指数如CIA(MIA)、CIW、CIX、PIA、STI、R、WIP、V、W等,因不能较好地把母岩化学组成变化与风化反应引起的化学变化区分开来,用于厘定黑色页岩的风化程度时,存在灵敏度低、与实际风化程度不相符等问题。故需要建立新的风化指数来厘定黑色页岩的风化程度。本文以湘中地区下寒武统新鲜和风化黑色页岩的主量元素分析为基础,利用单因素方差分析和多变量判别分析等方法,确定引起新鲜和风化黑色页岩化学组成差别的关键化学组分,并甄别其影响程度。建立影响黑色页岩风化程度的主量元素判别函数,进而构建厘定黑色页岩风化程度的化学风化指数。研究表明,引起新鲜和风化黑色页岩化学组成差别的主量元素,其影响程度依TiO_2Al_2O_3Fe_2O_3LOIMnOCaOSiO_2MgOK_2ONa_2OP_2O_5顺序而降低。以此为基础,构建厘定黑色页岩风化程度的化学风化指数为:WB=28.8×ln(SiO_2)+16.67×ln(TiO_2)+10.52×ln(Al_2O_3)+5.62×ln(Fe_2O_3)-2.01×ln(MgO)+4.10×ln(CaO)-4.24×ln(K_2O)-5.06×ln(Na_2O)+5.07×ln(LOI)-158.13。该风化指数(WB)能克服现有各风化指数的不足,适合用于厘定黑色页岩风化程度。     

金矿床中“绿化”──含铬绢云母化及其找矿意义

详细研究了胶东金矿中含铬绢云母的颜色、粒径、形态、化学成分、晶体结构、光性等标型特征，提出了“红化”与“绿化”相结合的金矿找矿方法。探讨了含铬绢云母的形成机理，利用Ｃｒ元素的示踪性，揭示了胶东金矿成矿作用与成岩作用乃至矿源层的继承关系。     

广西大厂矿田拉么-羊角尖一带含矿地层元素地球化学特征及其指示意义

广西大厂矿田锡矿体主要赋存于上泥盆统,锌铜矿体主要赋存在锡矿体的下部,以中泥盆统为主。通过对拉么-羊角尖一带四个钻孔中不同深度、不同岩石类型样品成矿元素含量的系统分析,探讨了成矿元素在空间上的变化规律。结果显示,绝大多数成矿元素在岩体中含量最低,向上至各个地层中呈锯齿状变化,而且多数成矿元素的高值点并没有在岩体的内部或边缘,而是远离一段距离,Zn、Cu集中在罗富组灰岩蚀变后的透辉石绿帘石化矽卡岩中。这种元素含量的变化一方面反映了成矿元素运移的方向是由下而上,另一方面也反映了成矿元素的富集与岩石类型密切相关,说明矿床为岩浆热液成因。