汇聚板块边缘岩浆中金属和氯的地球化学性质研究

总结了铜(Cu)、金(Au)、铼(Re)和氯(Cl)在汇聚板块边缘岩浆中的性质。在岛弧型的火山岩岩浆演化的早期,Cu、Au和Re均表现为中度不相容元素,含量随SiO2含量的增加而增加。在SiO2质量分数为58%时,多数岛弧型火山岩中Au、Cu的含量会突然大幅度下降。这一变化与铁和钛的变化是耦合的,铁和钛均由不相容元素变为相容元素,显示钛磁铁矿开始结晶了。进一步的研究表明,钛磁铁矿的结晶使硫酸根被还原为氢硫酸根,后者与Au、Cu形成氢硫酸根络合物,被萃取到流体相中,从而形成成矿流体。这一过程可以很好地解释Au、Cu矿床广泛分布于汇聚板块边缘的现象。与Au、Cu相反,Re的含量在SiO2质量分数为60%时才开始下降,而且是缓慢下降。这是因为Re通常比Au、Cu更亲石。此外,Re还具有强烈的挥发性。氯在东Manus岩浆中表现为高度不相容的特点。氯的性质主要受压力、初始水含量和岩浆演化分异程度的控制。计算结果显示,由于MORB和OIB含水量低,分异演化程度低,氯在上述岩浆中表现为高度不相容的特点。相比之下,氯在岛弧岩浆中的性质就复杂得多。随着水含量和岩浆房深度的不同,氯的性质可以从相容变到高度不相容。     

东天山地区Cu-Au异常信息提取与评价

东天山成矿带是我国重要的铜金矿集区之一.复杂的地质演化历史导致了成矿地质背景的复杂性、成矿作用的多期性和多样性.本文分别应用地质统计学和多重分形滤波法(S-A法)对Cu、Au含量数据进行分析,获取了不同层次的致矿异常信息.结果表明:(1)东天山地区Cu、Au含量最大变程分别为80 km和47 km,最大变程方向与深大断裂走向一致,表明Cu、Au异常受深大断裂控制;Cu含量分布比Au具有更好的连续性,Cu的含量变化表现出较强的结构性特征,而Au的含量变化表现出更强的随机性特征.(2)泛克立格法和多重滤波分形分析中的低通滤波获取致矿异常信息具有相似性,均反映Cu、Au区域上的分布趋势和浓集特征.(3)多重分形滤波法能够提取不同层次的致矿异常信息,包括区域异常信息和局部异常信息,S-A法揭示的局部Cu异常突出了某些低背景中的隐蔽异常;而呈北东向串珠状分布的局部Au异常,可能暗示区内NE向次级断裂系统控制了金矿床的发育.      

莫桑比克穆鲁普拉县穆卡拉地区土壤地球化学研究

通过在穆卡拉地区进行1:5万土壤地球化学测量,总结区内出露的地层、岩性、构造等地质特征,运用土壤地球化学方法进行找矿研究。元素地球化学参数统计显示,Zr、Bi、Au、Pb、Mo元素含量相对较高,变异系数较大,易参与次生富集作用,形成地球化学异常;元素分布型式显示,Ti、Ag、As、Co、Au、Cu、Bi、Mo分布广泛,离散度大,尤其是Cu元素呈显著的多峰分布,次生富集趋势强烈;因子分析、聚变分析多方统计分析表明,Cu、Ag、Au、As元素代表主要成矿元素的次生富集组合,可作为本区主要的找矿指示元素。     

河南祁雨沟爆发角砾岩型金矿床原生晕基本特征

研究表明,本矿床原生晕基本特征为:(1)异常面积大,浓集中心包围各个含金角砾岩体;(2)组分复杂且具明显分带;(3)含矿角砾岩体及斑岩和复成分角砾岩Au含量高,Au在黄铁矿中含量最高;(4)不同剥蚀程度微量元素含量及其比值明显不同;(5)Au及其主要伴生元素呈(M—Cl)或(M—HS)形式迁移,并在降温减压、稀释作用及溶液由弱酸性向弱碱性转化的还原条件下按Mo、Cu、Au、Ag、Pb顺序发生沉淀,形成整个元素沉淀分带序列的主要格局。     

西藏谢通门县雄村斑岩型铜金矿床成因讨论——来自元素的空间分布特征的证据

西藏谢通门县雄村铜金矿的成矿与含眼球状石英斑晶的角闪石英闪长玢岩有关,并至少受3个玢岩岩枝控制。主成矿元素为Cu,伴生元素为Au、Ag、Zn、Pb,其他微量元素Mo、As、Ba、Bi、Cd、Co、Mn、Ni、Sb含量较高。元素在垂向上具有分带特征,即从矿体中心向外可依次划分为Cu、Au、Ag、As、Sb、(Bi)→Co、Ni→Mo→Mn→Ba→Pb、Zn、Cd、Bi、(Sb),上述元素的异常和组合是寻找和评价该类矿床的重要地球化学标志。矿床的形成经历了早期Cu—Au—Ag成矿和晚期Zn—Pb—Cu—Au—Ag成矿两个阶段:早期成矿阶段形成了Cu—Au—Ag主矿体,晚期叠加Zn—Pb—Cu—Au—Ag矿化。Cu与Au、Ag呈显著的正相关,Cu主要呈独立矿物黄铜矿产出,Au、Ag主要赋存于黄铜矿中。矿石的K/Na值为6.9、Rb/Sr值为0.8,显示出矿床矿富K、Sr和贫Na、Rb的成矿环境;而Au(平均品位0.6×10-6)0.4×10-6、Au(0.6×10-6)/Cu(0.4%)1和n(Cu)/n(Au)(为20678)40000以及Mo(19.7×10-6),说明该矿床富金而贫钼。矿床所处的大地构造位置,成矿与偏中性的斑岩有关,元素组合特征,异常元素在垂向上的分带特征,主成矿阶段的Cu—Au—Ag矿化和晚期叠加的Zn—Pb—Cu—Au—Ag矿化,富Cu、Au、Ag和贫Mo的成矿元素组合及富K、Sr和贫Na、Rb的成矿环境,均表明矿床具有产于岛弧或类似岛弧环境的斑岩型铜金矿床的特征且叠加斑岩成矿系统晚期呈脉状产出的浅成低温热液型Zn—Pb—Cu—Au—Ag矿化。     

Au的生物地球化学异常和对植物细胞的变异效应

对从金矿区和背景区采集和试验种植的植物样品的研究表明,在杉木、马尾松和蕨的叶灰分中,矿区相对于背景区,前者的Au含量是后者的135倍、111倍和147倍;前者的Cu是后者的12倍、8倍和11倍;前者的Pb是后者的11倍、11倍和14倍.试验的高Au含量土壤中生长的青菜和芥菜Au含量分别是对照自然土壤中生长的229倍和205倍.Au等元素高含量土壤中生长的植物的细胞,在电子显微镜下变异效应明显,主要表现为细胞中出现大量电子致高密度体物质或内部组织的微结构遭受损伤.金矿区的植物样品中电子致高密度体物质含有20.160%～37.321%的Au、3.828%～23.324%的Cu及较多的Pb和Ag.种植的样品电子致高密度体物质含Au34.969%.说明Au等元素以电子致高密度体物质的"形式"淀积在细胞的内部组织结构中.     

煤矸石堆周围土壤重金属污染特征分析--以焦作市中马村矿为例

利用扇形布点法采集了焦作市中马村矿矸石堆周围土壤，对其中的Cr、Pb、Cu、Mn4种重金属含量进行了研究。结果表明：煤矸石的堆放对周围土壤造成不同程度的污染，重金属的含量随离矸石堆距离增大呈减小的趋势，主要受到风向的影响。     

东北平原土壤碳库构成及其与土壤性质的关系

东北平原土壤碳库构成具有典型特征:土壤有机碳密度(SOCD)由西部盐碱化、沙化平原向东部低山丘陵增高的趋势,由南向北显示增高趋势,无机碳密度(SICD)具有由西部盐碱化、沙化平原向东部低山丘陵降低的趋势;土壤碳库仍以有机碳为主,不同土壤类型中有机碳密度占总碳密度的56.14％～94.03％,有机碳和无机碳所占比例差别较大;有机碳与总氮呈明显的线性关系,无机碳与CaO呈较强相关性,二者与SiO2均呈较强的负相关性,表明土壤碳库受土壤组成及类型控制最为明显;土壤质地、pH值及其他土壤性质对土壤碳库也具有较大影响,有机碳及无机碳含量与pH值关系的散点图表现为“马鞍型”,但是形状存在微小差别,土壤无机碳含量受碱性条件控制更为明显.     

黄土对含油废水的吸附作用研究

通过静态吸附实验,研究了兰州地区黄土对含油废水中石油类污染物的吸附作用,并对温度、pH、土壤粒径、有机质含量和含盐量等影响吸附作用的因素进行了分析。实验结果表明:该类型黄土对可溶性石油饱和溶液的吸附等温线符合Langmuir吸附模式,其吸附能力随温度、pH的升高而降低;吸附量随土壤粒径的减小呈增大趋势;吸附量与土壤有机质含量、含盐量呈线性关系,随着有机质含量、含盐量的增高吸附量增大。     

坦桑尼亚某矿区土壤地球化学特征与找矿远景分析

坦桑尼亚姆潘达地区矿产资源丰富,但地质工作程度较低。PL5141-1矿区内岩浆活动频繁、强烈,断裂构造发育,地表发现铬铁矿(化)点、钒钛磁铁矿点、铁锰矿化点、金矿化点、铜矿化点。该地区1∶50 000土壤地球化学分析数据显示Au、Cu、Cr异常明显,经过综合研究分析,认为该区具有寻找蚀变岩型和石英脉型Au、Cu矿体和铬铁矿的潜力。     

通化集安板房沟地区土壤异常特征与找矿前景

根据集安板房沟矿区的土壤测量结果、R型聚类分析、相关性矩阵分析、R型因子分析和优选异常进行查证,确定了Au异常带主要沿着老岭群板房沟组的北东向构造展布。老岭群和集安群的土壤聚类分析表明,Au元素在老岭群中呈独立化学行为,在集安群中与As有一定的相关性,Sb、Hg、Bi在老岭群与集安群中均具有较好的相关性。在老岭群和集安群的因子分析中,F1(主要为Zn、Ag、Sb、Pb、Bi、Cu、Hg)代表了多金属的矿化作用,F4(Au)代表了金的成矿作用。区域内的异常主要是沿北东向展布,对其中5个主要的Au异常点进行了详细的查证,发现了一些Au矿化体,预示了良好的找矿前景。     

金矿区某些植物中Au、Ag、Cu元素的富集及其与土壤的关系

研究Au、Ag、Cu元素在招远金矿区8种植物叶中的富集系数（BAC）后发现,元素Cu在泡桐叶中的富集系数较大,Ag在麻栎叶中富集系数较大,而Au在8种植物叶中的富集系数差异较小.回归分析表明,元素Ag和Au在赤松叶与土壤中的相关性良好,均遵守植物选择性吸收和质量作用定律.可用测量植物叶中的Au及伴生元素含量的方法作为勘探金矿的辅助手段.     

吉林省土壤中有效锰、铜、钼和锌含量的时空变化

选择吉林省的五个大豆种植区(敦化、桦甸、榆树、农安、白城)、四个水稻种植区(白城、九台、延吉、梅河口)及3个草场分布区(镇赉、洮南、大安)，对其土壤中有效锰、铜、钼和锌的含量在过去20年的变化作了比较和分析。经研究表明：吉林省土壤中有效锰和有效铜含量较20年前有所增高，有效钼含量总体呈降低趋势，中部部分地区和东部地区土壤有效锌含量降低，其余地区含量增高。空间分布东部高于中西部。     

金衢盆地典型地区土壤-稻米重金属含量及土壤酸碱度的影响研究

作物对土壤中重金属的吸收受作物种类、采集部位及土壤理化性质等多方面因素的影响。近年来,金衢盆地土壤酸化面积逐年增大,酸化程度逐渐加深,其对土壤-作物系统中重金属元素的活动影响尚不明确。本文基于金衢盆地典型地区264组根系土壤-稻米样品分析数据,开展土壤、作物的重金属含量特征及其影响因素的研究,重点讨论了土壤pH对作物吸收重金属的影响。结果表明：①264件土壤中多数重金属元素的变异系数大于0.5,As、Cd、Cr、Cu、Ni和Zn元素之间呈显著正相关（P<0.01）。土壤Cd超标样品23件,超标率为8.7%;As、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn超标样品均未超过2件。②稻米中Cu、Zn与Cd含量呈显著正相关,Cd的富集系数（BCF）高于植物营养元素Cu、Zn。③稻米中Zn和Cu在P<0.1水平上与pH值呈显著正相关。Cd、Cr、Hg的BCF与pH值之间存在一定的负相关性。研究认为,适当调低土壤的酸碱度会削减土壤中Cd、Hg等重金属元素的活性,从而减少农作物对重金属的吸收转运。研究结果可为当地粮食安全生产决策提供科学数据,为土地管护提供参考依据。     

稻米与小麦吸收土壤重金属的基本特征

防治土壤重金属污染已成为提升耕地质量、保护国土生态安全的重要工作。利用江苏生态地球化学调查评价所积累的有关重金属分布资料,探讨了江苏相关地区稻米、小麦吸收土壤Cd等重金属的基本特征。研究结果显示:稻米、小麦吸收土壤环境中不同重金属的能力有较大差异,土壤中积累的Zn、Cd相对最容易为稻米、小麦所吸收,小麦吸收土壤Cd、Cu、Zn的能力相对更强,稻米吸收土壤Hg、As的能力相对更强,而小麦与稻米吸收土壤Pb、Cr的能力无显著差异;土壤Cd含量增加、酸碱度下降等都是促进稻米、小麦吸收土壤Cd的重要因素;江苏局部地区稻米、小麦样品Cd等重金属含量呈增长趋势,与局地土壤重金属污染程度加剧呈正相关。     

云南省小水井铜金多金属矿床土壤地球化学特征及找矿意义

云南省小水井铜金多金属矿床产于东川铜多金属矿集区。矿区土壤地球化学特征表明,在小水井铜金多金属矿床所处的因民组和黑山组中,w(Cu)平均值分别为133×10-6和168×10-6,变异系数分别为0.63和0.59;w(Au)平均值分别为8.7×10-9和4.0×10-9,变异系数分别为0.71和0.61;Cu的富集系数分别为2.20和3.68,Au的富集系数分别为1.31和1.01;Cu和Au的矿化叠加强度分别5.9和8.7,Cu和Au元素的峰值分别为2 017×10-6和570×10-9。在元素异常等值线图上,Cu,Au呈多个富集中心,且二者的富集中心基本吻合;地球化学特征与矿床实际情况也非常吻合。研究表明,区内构造不仅控制地层和岩体的分布,同时控制铜金多金属矿床的展布,岩浆活动和区域脆-韧性剪切作用直接为成矿元素的活化和运移成矿提供了便利。     

成矿元素巨量聚集的混沌机制——斑岩型和构造蚀变岩型矿床例析

成矿元素含量的变化受控于成矿系统内部的动力学过程,具有较强的随机性与混沌特征,对其变化特征的定量刻画有助于深入理解成矿过程,并为找矿预测提供理论依据。本文以三江普朗斑岩型铜矿的Cu元素与胶东大尹格庄构造蚀变岩型金矿的Au元素品位序列为研究对象,运用混沌时间序列分析法中的相空间重构技术、吸引子的关联维及最大Lyapunov指数解析了Cu与Au元素品位序列的分布特征。结果显示:斑岩型铜矿强矿化和中矿化Cu元素品位的饱和关联维介于4.42与9.69之间,饱和嵌入维介于25与28之间,最大Lyapunov指数介于0.0021与0.0661之间,弱矿化勘探线Cu元素关联维没有出现饱和现象,最大Lyapunov指数随着嵌入维的增大,由正数变为负数;构造蚀变岩型金矿的强矿化勘探线Au元素的关联维为3.18,饱和嵌入维为23,最大Lyapunov指数为0.0082,而中矿化和弱矿化勘探线Au元素的关联维没有出现饱和现象,且随着嵌入维的增大,最大Lyapunov指数由正数变为负数,表明斑岩型中-强矿化地区的Cu元素和构造蚀变岩型强矿化区域的Au元素品位序列具有混沌动力学特征,而弱矿化地区的Cu元素及中弱矿化地区的Au元素品位序列则具有更强的随机性特征;同时,具有混沌特征的斑岩型铜矿的饱和嵌入维和关联维及最大Lyapunov指数的均值都大于蚀变岩型矿床,说明斑岩型铜矿比蚀变岩型矿床的元素具有更强混沌特性与更复杂的控制因素,如温度、硫化作用、流体不混溶、蚀变叠加等。     

保山市清水河铜铅锌多金属矿外围找矿新思路

工作区1∶5万土壤化探Cu、Pb、Zn、Ag、Au等元素异常发育,重力梯度带也显示存在中型Cu、Pb、Zn硫化物中型矿床的可能。研究认为:背斜核地(双脉地带)有较大背景。     

吉林省安图县三岔地区土壤异常特征与找矿前景

根据安图县三岔地区的土壤地球化学测量结果、R型聚类分析、相关性矩阵分析及优选异常查证,确定区内铅矿化体为受北西向张性断裂构造控制。土壤聚类分析表明,Au元素呈独立地球化学行为,Cu-Ag-Pb-Zn具有密切的相关性,代表了热液银、铅、锌等多金属异常元素组合,特别是Pb-Zn元素组合相关系数达0.518 1,表明二者地球化学行为的相似性,暗示了两种元素内在共生组合关系的存在。优选Au、Ag、Pb异常进行了详细的查证,发现了一些Cu、Pb矿化体,预示了良好的找矿前景。     

岩石—土壤—铁芒萁系统中稀土元素的分布、迁移和累积

在赣南非稀土矿区和四处不同稀土矿区内取样,用ICP-MS法测定岩石-土壤-铁芒萁系统中15个稀土元素的含量,并对其分布、迁移、累积特征进行了研究。结果表明:稀土元素在岩石、土壤各层含量由高到低的顺序为C(心土层)>A(表土层)>B(底土层)>D(成土母岩);在铁芒萁植物体内的分布规律是:轻稀土元素含量为叶>根>茎>叶柄;重稀土元素含量为根>叶>茎>叶柄;稀土元素演化、迁移的难易是由稀土元素的重轻所决定的;岩-土-芒萁系统各环节间稀土元素的含量模式基本相似,表征元素在岩石→土壤→植物大系统中存在着向量(非均衡性)关系。