滇西户撒盆地新近系褐煤微量元素地球化学特征

为探讨滇西户撒盆地新近系褐煤的微量元素地球化学特征及指示意义,采集了5口验证钻孔内15层褐煤的新鲜样品,利用ICP-MS对微量元素含量进行测试。结果表明,与中国煤微量元素背景值进行比较,户撒盆地褐煤Rb、Cs、Th富集,Be、Sc、Cr、Cu、Ga、In、W、Pb、U稍富集。户撒褐煤富集的潜在有害微量元素有Be(5.32mg/kg)、Cr(39.8mg/kg)、Cu(39.7 mg/kg)、Pb(32.8 mg/kg)、Th(39.3 mg/kg)和U(7.39 mg/kg)。褐煤的REE总量为196.03~550.42 mg/kg,平均为306.71 mg/kg,远高于中国煤的REE总量均值(136 mg/kg),表现出LREE明显富集,HREE相对亏损特征。δCe值负异常与微量元素比值特征均表明户撒泥炭的沉积期主要为酸性还原环境。δE负异常与球粒陨石标准化分配模式表明户撒新近系褐煤稀土元素与盆缘酸性花岗岩的陆源供给有关。     

湘江湘潭段河岸沉积物重金属污染地球化学分析

本研究用X射线荧光(XRF)和电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)等对湘江湘潭段河岸沉积物进行了主元素、微量元素地球化学分析。结果表明,河岸沉积物具明显贫Na_2O、CaO、Mg O等碱质,而富Fe_2O_3、MnO等氧化物的化学组成特征。沉积物明显富集Cu、Pb、Zn、Mn、V、Cr、U、Th等多种重金属和Zr、Hf、Ta等高强场元素,而亲石元素Cs、Ga、Ge、Rb、Sr等及稀土元素(REE+Y)在沉积物中富集不明显。地累积系数(Igeo)法评价显示,河岸沉积物存在Cu、Zn、Pb等元素组成的潜在重金属污染。主元素与重金属元素相关性分析显示,Ba、Rb、Th、U、Sc、Cr、Ta、Nb、Zr、Hf、Ga、Ge、Y等主要赋存于石英等碎屑矿物中,这些微量金属元素可能主要为自然来源,在沉积物中化学性质相对稳定;而Mn、V、Co、Cr、Cu、Pb、Zn等重金属元素则主要赋存于铁、锰氧化物矿物相中,这些重金属元素可能以人为源为主,在沉积物中有一定的化学活性,可发生活化迁移。沉积物的Fe_2O_3、LOI、∑REE等的含量值及Eu/Eu*值可作为指示沉积物重金属污染的地球化学指标,对沉积物重金属污染有一定的指示作用。     

滇西北羊拉铜矿床里农—路农接合段构造地球化学与找矿预测

羊拉铜矿床是金沙江构造带内的代表性铜矿床,其矿体产出明显受到断裂及层间破碎带控制。本文重点对羊拉矿床里农—路农接合段的3450 m中段进行了构造地球化学研究,R型聚类分析和因子分析表明:该中段断裂构造岩微量元素主要表现为地层岩石微量元素组合(Nb、Hf、Ta、Zr、Rb、V、Sc、Th、Cs、Be、Ga、Li、REE、Ba、Cr、U、Co、Tl、Ge、(Ag、In、Sn、Cu)),中-高温成矿元素组合(Cd、Pb、Bi、Ag、As、Sn、In、Sb、Cu、Zn、Ge、Tl、Mo、U、(Co、Ga))和地质意义不明元素组合(Ni、Sr),揭示羊拉矿床的形成可能经历了成矿前期成矿元素的初步富集和成矿期退夕卡岩化过程中成矿元素的沉淀成矿。构造地球化学异常的分布则指示了找矿预测靶区。     

贵州务- 正- 道地区铝土矿含矿岩系中三稀元素赋存状态、富集机理及资源潜力

黔北务-正-道地区铝土矿含矿岩系为下二叠统大竹园组,与下伏志留系下统韩家店组或上石炭统黄龙组及上覆中二叠统梁山组均呈假整合接触,古沉积环境主要为浅湖相,矿床成因属古风化壳沉积型。勘查实践及研究表明:①含铝岩系的各类岩石、矿石中均富含Li、Ga、Sc、REE等三稀元素,在空间分布及不同矿石中含量变化大,相差1～3个数量级。Li在研究区东、西两侧含量相对高,常富集于含矿岩系上部及矿体中致密块状、豆鲕状矿石中;Ga在研究区北侧及含矿岩系中部较富集,Sc在道真沙坝—平木山一带富集程度高,在含矿岩系中含量变化小;REE相对富集于南部、显著富集于含矿岩系的下部。②含矿岩系形成于古赤道附近气候温湿、开放的氧化环境,铝矿物及高岭石、蒙脱石等富铝黏土矿物丰富,促进Li、Ga、Sc和REE等三稀元素以离子吸附态形式随铝土矿脱硅、去铁、降硫的成矿过程同迁移、同富集;同时由于Li、Ga、Sc、REE等三稀元素与Al、Zr、Ti、Nb、Ta、Hf、Ti、Cr、Th、U等亲石元素离子半径相近,地球化学性质相似,在铝土矿成矿过程中可能部分以类质同象形式赋存。③次生淋滤改造作用及环境pH变化,是促进独立稀土矿物形成及REE在含矿岩系底部富集的重要因素,含矿岩系下部的富稀土层中应有大量稀土以独立矿物存在(特别是∑REE800×10~(-6)的地段);古沉积环境、成岩成矿期后的地形地貌及构造运动影响约束了Li、Ga、Sc和REE的不均匀分布。④以含铝岩系为评价对象,研究区Li、Ga、Sc资源潜力及潜在经济价值巨大。     

贵州普安-晴隆矿区晚二叠世煤及煤灰中伴生元素的富集特征

运用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）分别对普安-晴隆矿区晚二叠世C17、C19、C22和C26号煤层中8个煤样和7个煤灰样进行微量元素含量的测试分析。结果表明,煤及煤灰中明显富集Li、Sc、V、Cr、Co、Ge、As、Nb、Mo、W、U等元素,且各元素在煤灰中更加富集,Nb、Zr、V、Ga和U等伴生金属元素的含量基本达到或超过了对应元素的边界品位或最低工业品位。煤中伴生元素的富集成因研究表明,V、Cr、Co、Nb和Zr等元素的富集主要受物源区峨眉山玄武岩风化碎屑物质供给的控制;U、S、Mo等元素的有限富集与海水作用有关;而受成煤期同沉积火山灰沉降的影响,煤中Li、Nb、Zr、Mo和U等微量元素表现出一致富集的特点;成煤期后的低温热液作用,使得各煤层,尤其是底部煤层（C19、C26）明显富集As、Mo、U和W等元素。综合分析认为,成煤期同沉积的火山灰沉降和成煤期后的低温热液作用是普安-晴隆矿区晚二叠世煤中伴生元素异常富集的主控地质因素。      

黔北道真新民铝土矿含铝岩系中关键金属富集特征与资源潜力

黔北务(川)—正(安)—道(真)铝土矿成矿带是贵州省重要的铝土矿资源地,其中道真新民铝土矿床是近年在该成矿带内探获的又一大型铝土矿床,伴生Li、Ga、Sc和稀土元素等关键金属资源.以该矿床含铝岩系为剖析对象,对其中Li、Ga、Sc和REE等关键金属进行研究,系统总结其富集特征并分析其资源潜力.结果表明,研究区含铝岩系各类岩(矿)石中均不同程度富集Li、Ga、Sc和REE等关键金属.在含铝岩系垂向剖面上,关键金属具有上部富Li、中部富Ga、下部富REE,而Sc含量变化较小的富集特征.在岩(矿)石类型上,Li、Ga和REE分别主要富集于铝土岩、铝土矿和绿泥石泥岩中,Li主要富集在致密状铝土矿中,Ga在土状铝土矿、碎屑状铝土矿、豆鲕状铝土矿中相对富集,REE在致密状铝土矿和土状铝土矿中的含量相对富集,而Sc在不同类型岩(矿)石中的含量变化不大.研究区含铝岩系不同岩(矿)石中,Li与SiO2正相关,Ga、Sc与Al2O3、TiO2正相关,而REE与Fe2O3正相关系,Li、Ga、Sc、REE之间不存在相关关系,原岩风化程度可能是控制这些元素富集的关键因素之一.新民铝土矿床含铝岩系中,关键金属Li、Ga、Sc、REE的资源潜力和潜在经济价值巨大,预测Li、Ga、Sc和REE的远景资源储量分别达到大型矿床规模的3.2倍、3.8倍、669倍和2.1倍.     

准格尔煤田串草圪旦煤矿5号煤元素地球化学特征

为研究准格尔串草圪旦5号煤微量元素地球化学特征,采用光学显微镜、扫面电子显微镜和X射线衍射（XRD）方法观测煤中矿物组成及形态特征,应用电感耦合等离子质谱（ICP MS）方法测定煤中多种微量元素含量,运用数理统计方法研究微量元素在煤中的赋存特征。结果表明：5号煤中Li、Be、F、U、Hg 5种元素相对富集,含量高于研究区6号煤及中国煤中含量水平。5号煤中Li、F、Ga、Se无机亲和性强,Be、As、U为亲有机元素;Hg与硫含量显著正相关。各元素在煤中主要以有机结合态、无机结合态和硫化物结合态赋存。     

淮北矿区芦岭煤矿微量元素地球化学特征

为研究淮北矿区芦岭煤矿微量元素地球化学特征,系统采集了芦岭煤矿主采煤层8、9、10煤层各5个原煤样品,采用ICP-MS和ICP-AES测定样品中39种微量元素的含量,分析了不同煤层的元素分布特征,并与华北和中国煤以及地壳中元素含量进行了对比。结果表明:芦岭煤矿山西组煤层煤中微量元素含量要高于下石盒子组煤层;与华北和中国煤中微量元素含量进行比较,芦岭煤矿主采煤层煤中主量元素Fe和微量元素U明显亏损,而微量元素Ga、Li和Pb显著富集;与地壳中元素含量相比,芦岭煤矿煤中亏损型元素较多。     

重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征

运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、带能谱的扫描电镜(SEM-EDX)等方法对重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征进行了研究。研究发现,凝灰岩中富集Al、Ti、Li、Cu、V、Cr、Co、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Sc、Th、U和稀土元素(REE),其中Ti、Nb、Ga和REE异常富集,达到了伴生矿产的工业品位,其综合利用价值值得关注。凝灰岩自底部至顶部微量元素含量有明显增加的趋势,稀土元素(REE)在垂向上分异明显,凝灰岩上部富集轻、中稀土,向下逐渐过渡到富集重稀土类型。凝灰岩中元素的组合特征表明其原始物质可能来源于峨眉山玄武岩岩浆,属于基性火山灰成因。     

重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征

运用电感耦合等离子体质谱(ICP MS)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射（XRD）、带能谱的扫描电镜（SEM EDX）等方法对重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征进行了研究。研究发现,凝灰岩中富集Al、Ti、Li、Cu、V、Cr、Co、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Sc、Th、U和稀土元素（REE）,其中Ti、Nb、Ga和REE异常富集,达到了伴生矿产的工业品位,其综合利用价值值得关注。凝灰岩自底部至顶部微量元素含量有明显增加的趋势,稀土元素（REE）在垂向上分异明显,凝灰岩上部富集轻、中稀土,向下逐渐过渡到富集重稀土类型。凝灰岩中元素的组合特征表明其原始物质可能来源于峨眉山玄武岩岩浆,属于基性火山灰成因。     

新疆库-拜煤田侏罗系塔里奇克组煤的地球化学特征

以新疆库拜煤田塔里奇克组煤层为研究对象,对其煤化学及地球化学特征进行分析。认为研究区煤层属低水分、低灰分、特低硫分、高挥发分的长焰煤-气肥煤;煤中的常量元素Al、Ca、Fe、Mg和K平均含量低于中国煤常量元素的平均含量,并有较大的变化范围,仅Na平均含量高于中国煤的平均含量;煤中的微量元素Cu和Co含量高于中国煤的平均含量,Ni和Zn含量接近中国煤的平均含量．其它微量元素含量均明显低于中国煤的平均含量。阐明了Al、Li、Cr、Ti、Zr、Ga、Nb以及轻稀土元素（La、Ce和Nd）具有较强的亲无机性,在煤中主要以无机态存在;Li、Sc、Ti、V、Cr、Ga、Rb、Zr、Nb及重稀土元素中的La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd元素主要与硅铝酸盐矿物及微量的重矿物组合有较好的亲和性：As、Sr元素主要以碳酸盐矿物的形式存在。     

煤中微量元素分布特征初步研究

采自我国不同聚煤区的不同时代的89件煤样品,用中子活化分析法(INAA)分别测定了29种微量元素。据统计分析结果表明:(1)绝大多数微量元素的平均值高于世界的平均值,含量范围也较美国宽。我国各聚煤区不同时代间相比较,煤中大多数元素的平均含量和富集因数,从华南二叠纪至华北石炭—二叠纪到全国中-新生代逐渐降低。(2)中-新生代的煤中,元素间的相关性较好,华南二叠纪次之,而华北石炭—二叠纪的煤最差。(3)REE分布模式类型以中-新生代的煤最复杂;而华北石炭—二叠纪的煤较简单。     

煤中微量元素分布特征初步研究

 采自我国不同聚煤区的不同时代的89件煤样品,用中子活化分析法(INAA)分别测定了29种微量元素。据统计分析结果表明:(1)绝大多数微量元素的平均值高于世界的平均值,含量范围也较美国宽。我国各聚煤区不同时代间相比较,煤中大多数元素的平均含量和富集因数,从华南二叠纪至华北石炭—二叠纪到全国中-新生代逐渐降低。(2)中-新生代的煤中,元素间的相关性较好,华南二叠纪次之,而华北石炭—二叠纪的煤最差。(3)REE分布模式类型以中-新生代的煤最复杂;而华北石炭—二叠纪的煤较简单。     

鄂尔多斯盆地西缘煤中稀土元素特征

煤中稀土元素是煤地质领域研究源岩和沉积环境的良好地球化学指示剂,也是一种重要的矿产资源。运用ELEMENT XR等离子体质谱分析仪对鄂尔多斯盆地西缘石炭-二叠系和侏罗系延安组煤样中稀土元素进行测试,计算了多种化学参数并绘制了稀土元素分布类型曲线。在对稀土元素（REY）的地球化学特征分析的基础上,探讨了其物质来源。结果表明,石炭-二叠系煤中REY含量明显高于中国和世界煤中的均值,也高于上地壳值,呈铕（Eu）负异常,铈（Ce）负异常,这可能因为石炭-二叠系处于海陆交互相,与其处于强的还原环境有关;而侏罗系煤中REY含量却低于中国和世界煤中的均值,也低于上地壳值,呈轻微Eu负异常,轻微Ce正异常,侏罗系延安组主要为氧化的陆相环境,所以δCe在煤中的不亏损才会普遍存在。通过煤中稀土元素的分配模式、平面展布与其构造环境的综合分析,推测石炭-二叠系的物源为研究区西北部的阿拉善地块和北部的阴山古陆,南部的秦-祁造山带为侏罗系煤中稀土元素提供了主要的物质来源。      

湘南癞子岭花岗岩体分异演化和成岩成矿

湘南癞子岭花岗岩岩株侵位于燕山早期,其锆石U-Pb年龄为154～155Ma,以富含Li,Rb,Sn,W,Nb,Ta等稀有金属元素,Pb,Zn等贱金属元素以及H2O,F等挥发份为主要特征,具有明显的垂直分带。自下而上,在450～500m的垂直距离范围内,从黑鳞云母花岗岩带,经浅色花岗岩(二云母花岗岩和锂白云母花岗岩)带、钠长石花岗岩带、云英岩带、到块状石英和黄玉伟晶岩带,各带岩石的常量元素和微量元素组成都发生有规律的变化。高度发育的岩浆分异和热液演化,是稀有金属和贱金属元素及挥发份逐步富集并成矿的关键机制。虽然大多数癞子岭花岗岩的样品都具有过铝的特征,但由于该岩体特别是其较深部位的黑鳞云母花岗岩中Zr,REE,Y,Nb,Th,U等高场强元素含量高,锆石的εHf值偏高(在-5.9和-1.9之间,平均-4.2),Hf模式年龄tDM值偏低(在1.32Ga～1.58Ga之间,平均1.47Ga),都显示有地幔物质的明显参与,推测癞子岭花岗岩的原始岩浆,可能来源于深部铝质A型骑田岭花岗岩基,或者是与骑田岭岩基相类似的铝质A型花岗质岩浆体的分离结晶作用。     

泉州城市表层土壤中金属元素来源分析

采集了泉州市47个城市表层土壤样,用ICP-MS检测技术,研究了土壤中26种重金属元素的富集特征、环境风险及污染来源。富集因子结果显示,与泉州市土壤背景值相比,Li、Ni、Co、Cu、Zn、Sr、Cd、Sn、Sb、Pb、Ta在城市表层土壤中的富集因子大于1,而Ti、V、Cr、Fe、Mn、Ga、Ge、As、Rb、Y、Nb、Cs、Bi、Th、U的富集因子小于1。从功能区上看,工业区污染最为严重,其次依次为农业区、商住区、城市绿地、交通区。环境风险指数表明,泉州市城市表层土壤中重金属污染具有极高的环境风险,达到极高风险级别的样品占48.9%。采用多元统计分析方法对土壤样品中各金属元素来源进行解析,结果表明,研究区城市表层土壤中金属元素总体可分成5类：①交通运输类（Sn、Pb、Sb、Bi）;②工业因子类（Cr、Co、Ni、Fe、Mn）;③自然因子类别（Ga、Ge、Ti、V、Cu）;④混合因子类别（Zn、Cd、Sr、Th、U、Y、As、Cs、Nb、Ta、Rb）;⑤生活垃圾因子类别（Li）。     

贵州福泉高洞铝土矿床成矿地质地球化学特征

贵州福泉高洞铝土矿床是近年在贵州新的铝土矿成矿区探明的中型矿床之一,其含矿岩系为下石炭统九架炉组,铝土矿呈层状、似层状产于上泥盆统高坡场组碳酸盐岩古侵蚀面之上,与上覆中二叠统梁山组和下伏上泥盆统高坡场组均呈假整合接触,矿床成因类型为古风化壳沉积型。通过对含矿岩系中敏感元素Ga、Ba、Sr、Th含量及B/Ga、Rb/K、V/Zr比值特征分析,认为铝土矿主要形成于陆相沉积环境;δCe、Ni/Co、Th/U、Sr/Cu、V/Cr特征揭示铝土矿成岩成矿过程主要为氧化环境。含矿岩系中Al与Zr、Hf、Nb、Ta、Th、U等呈正相关性反映出铝土矿成矿过程中具同迁移、显著富集特征;含矿岩系中微量元素含量与下伏高坡场组碳酸盐岩相比,总体成强烈富集态势。与黎彤值对比,含矿岩系中高温成矿元素(W、Sn、Mo、Bi)、高场强元素(Nb、Ta、Th、U、Hf、Zr)、粘土矿物易吸附元素(Li、V)及细碎屑岩中高地球化学背景元素(Sb)富集强度高。LREE与HREE分馏作用明显,推测为次生风化淋滤过程中离子半径较小的HREE向下渗滤迁移的速率大于离子半径较大的LREE所致。     

21世纪以来中国关键金属矿产找矿勘查与研究新进展

关键金属作为全球高科技产业不可或缺的战略性资源,其成矿作用及找矿勘查均是目前国际矿床学领域关注的热点。近年来,中国在关键金属Li、Rb、Nb、Ta、W、Sn、Ni、Co、Mn和离子吸附型稀土矿找矿勘查及成矿作用研究方面取得了一系列重要突破和认识。文章初步系统地总结了中国进入21世纪以来不同类型关键金属矿床的主要勘查成果及全球关键金属矿产研究新进展。在前人研究基础上,研究总结认为锂循环与成矿主要在上地壳内部,而REE在大陆聚合与裂解以及壳幔之间循环并成矿。针对主要关键金属矿床的成矿作用和成矿环境,并考虑共伴生特点,将主要的关键金属矿床划分为8种成因类型:①与花岗岩-伟晶岩有关的W、Sn、Nb、Ta、Li、Rb、Cs、Be矿床;②与碳酸岩-碱性岩有关的REE、Nb、U矿床;③与镁铁质-超镁铁质岩有关的Ni、Co、Cr、Pt族元素矿床;④低温热液型Tl、Te矿床;⑤多种类型热液矿床中的伴生组分,包括Re、Ge、In、Cd、Tl、Te、Se、Sc、Ga等;⑥表生沉积型(包括铝土矿和煤矿中的伴生组分)矿床,例如Mn、V、Ni、Mo、Co、Li、Ga、Tl、Ge、V、Sc、Nb、Ta等;⑦与表生盐湖有关的Li、Rb、Cs矿床;⑧与表生风化作用有关的离子吸附型REE矿床。希望该分类能作为新一轮关键矿产研究的基础。     

贵州小牛井田煤的地球化学特征及古海平面变化

基于贵州水城小牛井田晚二叠世煤样的全硫分、微量元素、常量元素等测试数据,探讨了煤中元素富集特征及其与陆源碎屑的关系,重点是全硫分、微量元素对古海平面变化的反演。结果表明,小牛井田煤中常量元素Si、Ca、Mg、Ti、K含量高于中国煤均值,Al、Fe、Na含量低于中国煤均值;与地壳克拉克值相比,煤中微量元素只有B和Mo相对富集;煤中微量元素的富集在一定程度上受控于陆源碎屑,常量元素对陆源碎屑也有一定的继承性。煤中全硫分及微量元素B、Co、Cr、Cu、Ga、Ge、Mo、Ni、Pb、Sr、V、Zn的纵向变化规律可以用来反演古海平面变化,海退时形成的煤层全硫分及微量元素含量较低,海侵时形成的煤层全硫分及微量元素含量较高。      

山西省阳泉新景煤矿15煤微量元素的富集及沉积环境研究

在对山西省阳泉矿区中新景煤田15号煤层采集的30个煤样进行ICP-MS微量元素含量分析测试的基础上,讨论了新景矿15号煤层剖面上Li、Be、Sc、Cu、Ba、Sr、Rb、U、Th和Pb微量元素的分布和富集特征,发现15号煤中Li富集,Be,Sc,Rb亏损。通过计算Sr/Ba、Sr/Cu和U/Th比值作为判断成煤环境的地球化学指标,分析新景矿15号煤层的成煤环境。