化学元素三角图版法在砂岩命名中的应用:以鄂尔多斯盆地南部镇泾地区延长组为例

对于物理性质发生变化的细小粉末状岩石,难以利用常规方法获取岩石信息,但是其化学元素组成及元素含量未发生变化,因此,通过找出特定区域化学元素与矿物学的相关性及评价方法,能够形成利用化学元素进行岩性识别、岩石命名的应用方法体系。本文以鄂尔多斯盆地南部镇源-泾川地区延长组为研究对象,在沉积背景分析基础上,对同一砂岩样品分别进行普通薄片鉴定和化学元素分析。结果表明,砂岩中的Si、Na和K+Ti元素含量变化可代表石英、长石、岩屑颗粒组分的含量变化;Si、Na和K+Ti元素三角图版法与传统Q-F-R图版法拟合度较好,采用化学元素三角图版进行砂岩命名的方法具有一定可行度。     

鄂尔多斯盆地东北部直罗组砂岩型铀矿床常量元素指示意义探讨

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿与古层间氧化带具有密切的联系。文章通过对直罗组不同蚀变分带砂岩的常量元素含量的统计与分析,揭示了各常量元素的变化规律。其中,Si、Al、Fe、Ca的活动性较为强烈;Na、Mg、K的活动性相对较弱;Mn、Ti、P则比较稳定。通过研究,认为成岩作用、水-岩作用、油气二次还原作用、铀成矿作用以及环境的变化是常量元素含量变化的主要影响因素。     

甘肃庄浪全新世黄土-古土壤序列元素分布特征及意义

通过对渭河上游XJN全新世剖面的Fe、Al、Si、K、Ca、Mg、Na、Ti和Sr元素含量的分析,发现这些元素的分布与气候密切相关。在剖面中表现为:迁移序列是Ca>Sr>Na>Mg,Fe、Al、Si、K和Ti则相对富集;Ca-Sr关系呈两段式分布,指示全新世早期的一次环境变化;Ki残积系数增大,Ca/Mg比值减小,指示化学风化作用增强。     

西藏蒙亚啊铅锌矿床矽卡岩元素地球化学特征

西藏蒙亚啊铅锌矿床位于隆格尔—念青唐古拉断隆带东段,是冈底斯北带内的一个典型的矽卡岩矿床。对矿区内出露的矽卡岩、粉砂岩、斑岩岩体作全岩及微量元素分析表明:常量元素方面,样品中花岗斑岩呈高Si、中-高Al、低Ti的特征。所测矽卡岩样品中Ca含量远大于Mg、Mn以及K+Na的含量,该区矽卡岩主要由钙铁榴石组成;微量元素方面,矽卡岩样品的微量元素含量普遍低于岩体及粉砂岩样品且金属元素含量差异较大;稀土元素方面,所测样品均具有轻稀土富集,Ce负异常的特征,说明部分元素富集存在一定的成因联系。     

贵州锦屏青白口系清水江组浅变质岩系地球化学特征及原岩恢复的意义

通过对贵州锦屏地区青白口系清水江组浅变质岩系的调查研究,查明了其岩石类型及地球化学特征。岩石类型主要为板岩类、沉凝灰岩类及变余砂岩类等。该套岩石具有中等含量的Si O2(65.36%78.39%,平均71.15%,),较低的TFe2O3+Mg O(3.41%6.71%,平均4.71%)和较高的K2O/Na2O(0.18 2.67,平均1.31)及Al2O3/Ti O2(18.69 44.07,平均26.36)。通过一系列的分析,认为青白口系清水江组浅变质岩原岩仍为沉积岩,组成较为复杂,主要为低成熟度的亚岩屑砂岩和长石质泥岩,少许高成熟度的陆源碎屑岩;沉积物物源主要来自被动大陆边缘,构造背景为活动大陆岛弧环境,可能与江南造山带有关。     

海岸沙丘表面现代风成沙地球化学元素分异的典型研究--以河北昌黎黄金海岸横向沙脊为例

在我国海岸沙丘主要分布地区河北昌黎黄金海岸选取代表性的海岸横向沙脊为研究对象,对其典型断面上沙丘表面不同部位的21种地球化学元素的含量进行了比较分析。结果表明,Co、Zr和Mg三种元素在海岸沙脊表面不同部位的含量差异明显且与海滩沙相比含量差异较大,Cr、Pb、Ti、Nb、As、Mn、Zn和Ba等8种元素的含量差异程度中等,但Y、Ca、Fe、Na、Al、Sr、P、K、Rb和Si等10种元素的差异并不明显,而11种差异程度中等以上元素在海岸横向沙脊迎风坡脚、迎风坡、脊顶、背风坡、背风坡脚等部位的含量变化特征并不一致,呈现出不同的分异模式,其主要原因是受沉积环境、化学元素性质、粒度特征及营力的影响等。     

K和Na在深俯冲板块中的元素化学行为

放射性钾元素(40 K)是地球演化过程中重要的热源之一,钠(Na)则是俯冲带岩石中的重要组成元素之一。俯冲板块是地壳物质运输到深部地幔的载体,而石榴石和单斜辉石是其中常见的矿物,因此K和Na在单斜辉石和石榴石中行为的研究具有重要意义。本文分以下3个方面总结了近50年来自然界以及高温高压实验中K和Na在石榴石和单斜辉石中行为的研究进展:1含Na、K石榴石的发现及其形成机制,以及Na、K进入石榴石对其晶格所产生的影响;2含K单斜辉石的发现及其形成机制,以及K进入单斜辉石对其晶格所产生的影响;3含K基性岩体系的实验岩石学研究现状。K作为大离子亲石元素,在高温高压下能够分别以KX+Si Y=(Ca,Mg)X+Al Y和MgM1+CaM2=Al M1+KM2的机制进入石榴石和单斜辉石晶格中,对其从地表到深部地幔中的循环具有重要贡献;而在持续俯冲板块中,Na元素在单斜辉石消失后以NaX+Si Y=(Ca,Mg)X+Al Y的机制进入石榴石晶格中,继续被运输到更深的地幔中去。前人在模拟地幔温压条件下对含K玄武岩和单斜辉石体系的高温高压实验研究结果表明,单斜辉石中K2O含量及石榴石中的Na2O含量与压力呈正相关。然而,到目前为止,K和Na在俯冲带温压条件下的富K基性岩(如榴辉岩)体系中的行为仍有待进一步深入研究。     

喀拉昆仑火烧云一带早侏罗世双峰式火山岩的发现及意义

喀拉昆仑火烧云北火山岩发育在乔尔天山断裂附近,玄武岩体和安山岩体在时空上紧密伴生。主量元素测试结果显示,其中玄武岩和英安岩的Si O2含量分别为48.84%~52.44%和62.22%~65.63%,具有明显的Daly间断面,属于典型的双峰式火山岩。玄武岩Al2O3含量较低,MgO、Ca O、Ti O2含量较高,Sr、Ba、K等微量元素强烈亏损,高场强元素Ta、Nb、Ti、Zr无亏损。英安岩具有相对较高的Al2O3、Na2O、K2O含量,较低的MgO、Ca O、Ti O2含量;微量元素具富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K)、亏损高场强元素(Ta、Nb、Ti),显示典型岛弧环境特征。岩石地球化学特征表明二者同属钙碱系列,形成于弧后盆地,属同源演化,英安岩为玄武岩结晶分异的产物。通过对英安岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb方法测年,获得流纹岩形成年龄为(195.5±1.1)Ma,属于早侏罗世。通过对该区域构造演化进行分析讨论,认为乔尔天山一带盆地整体可能处于弧后盆地的发育阶段,盆地形成过程中岩石圈地幔未被拉断,没有洋壳形成。     

安洛勘探区煤中常量元素赋存特征分析

煤中部分常量元素(包括Si、Al、Fe、Ca、Mg、S、Ti、K、Na等)是煤无机组成的重要部分,对煤的物理化学性质和加工利用特性有重要的影响。本文分析了区内常量元素的赋存特征,揭示了煤中部分常量元素与沉积环境的关系。叙述了煤中S以及Si、Al、Fe等元素对煤炭液化及煤炭副产品综合利用的影响。     

华南花岗岩暗色微粒包体的岩石化学组成特征及其意义

对华南诸多花岗岩体暗色微粒包体的野外调查表明, 非均一包体是包体中最普遍的类型,常具有暗色基性边.岩石化学分析结果表明,包体边缘的岩性为二长岩-石英二长岩-二长闪长岩,中心则为石英二长闪长岩-英云闪长岩.从包体中心到边缘,具有Si、Ca含量和Na/K比值降低,K、Al、Ti、P和Fe+Mg含量升高的变化趋势,揭示包体应...     

湘南西山两江口高钾钙碱性火山岩的成因分析

两江口火山岩 Rb-Sr年龄为 1 5 4Ma,以高 K2 O/ Na2 O,K2 O+Na2 O>6%为特征 ,属于亚碱性高钾钙碱性系列岩石 ;岩石稀土元素及大离子亲石元素富集 ,有较明显的铕负异常 ( δEu=0 .5 0～ 0 .70 ) ;Nb,Ta,Ti和 P亏损 ,具有岛弧型岩石的微量元素配分模式 ,属板内钾质岩石 ;较高的 Si O2 、较低的εNd( t) ( -7.7～ -7.6)和相对低的 t DM(平均为 1 499Ma)表明岩浆主要来源于地壳 ,但有少量地幔物质参与 ;其形成与该区中生代软流圈上升、岩石圈伸展 -减薄有关。     

西藏狮泉河地区仁温斜长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

西藏狮泉河地区仁温斜长花岗岩主要由更长石、石英等组成,Si O2含量为72.05%~72.83%,Al2O3含量12.72%~13.54%(15%),Mg O含量1.19%~1.24%,Mg#值35.73~42.27(50),Na2O含量介于4.56%~4.74%之间,K2O含量较低,在0.34%~0.57%之间,Na2O/K2O值为8.32~13.41,属低钾钙碱性系列岩石。斜长花岗岩与变质基性岩的地球化学特征表明,仁温斜长花岗岩可能是变质基性岩部分熔融形成的,该岩石中Sr、Rb、Ba等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素明显亏损,具有岛弧型火山岩的特征。用LA-ICP-MS法测得斜长花岗岩锆石U-Pb年龄为162.5±2.6Ma,表明狮泉河结合带(北亚带)在中侏罗世已发生俯冲作用。     

西藏中南部花岗岩类岩石中锆石标型特征的研究

西藏各类花岗岩分布极为广泛。锆石在不同时代和不同岩性花岗岩中的标型特征也互有差异。锆石矿物含量从北向南有逐渐降低的趋势;锆石中的Zr/Hf比值是随着岩石的酸度增加和岩体时代变新而降低;锆石的伸长系数是随着岩石中Si-K+Na的含量增加而加大;在冈底斯带花岗岩中的Si和K+Na含量低时,锆石多出现(100)和(111)晶面,而拉轨岗日岩带和喜马拉雅岩带浅色花岗岩中的Si、K、Na含量较高时,锆石则多出现(110)、(311)和(131)晶面;锆石中稀土元素是以重稀土元素为主,其含量占总稀土量的80%以上。     

南沙海域西南海区表层沉积物地球化学特征

对南沙海域西南海区101个站位表层沉积物中的元素含量及分布特征分析表明：①元素含量的分布规律是Al、Fe、Mg、Ti、P、K、Na及Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Zr含量从陆架到陆坡直到深海明显递增；Ca、Sr含量由陆架到陆坡递增，由陆坡向深海锐减；Si含量在陆坡低，在陆架和深海高。②沉积物中元素的分布和含量变化与沉积物类型有密切关系。粗粒沉积物中Si、Sr含量较高，细粒沉积物则相对富集Al、Fe、Mg、Ti、P、K、Na及Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Zr等元素，并且随沉积物变细，其含量亦增加，在粘土中含量最高。③SiO2与其余常量组分均呈负相关，且随水深的增加，含量逐渐减少。Al、Fe与大多数常、微量元素(Si、Ca、Sr除外)呈正相关，Ca、Sr与大多数元素呈负相关，而它们本身呈强正相关。Co、Ni、Zn、Ba、Zr与Cu呈正相关，表现为亲铜性。④本区元素的分布主要受沉积物类型、物质来源、水深和生物生产力的影响。     

中祁连西段花岗岩类的地球化学特征及构造意义

中祁连西段石板墩地区北部及南部发育有辉长岩、闪长岩及花岗岩。北带岩体的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为(469.3±2.8)Ma,(461.2±3.3)Ma和(470.0±2.5)Ma;岩石Si O2质量百分含量为53.2%~66.11%,高Al,Ti,Mg,Fe,Ca,K,Na,A/CNK1.1;富集大离子亲石元素Rb,K和Pb,亏损高场强元素Nb,Ta,Ce,Sr,Hf,Ti;REE总量较高,LREE富集、HREE近平坦型分布,中等的负Eu异常,δEu=0.6;此外,在构造判别图中,样品落于岛弧环境。南带岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(470.9±2.8)Ma和(472.3±4.2)Ma,岩石Si O2质量百分含量较高(67.13%~70.73%),高Al,Mg,Fe,Ca,富Na贫K,A/CNK1.1;岩石表现为明显的高Sr低Yb,Y的特点,富集大离子亲石元素R,K,Sr等,亏损高场强元素Nb,Ta,P,Ti等;REE总量较低,LREE富集、HREE亏损,轻重稀土分异明显,轻微的负Eu异常至正异常,δEu=0.74~1.18。研究表明,北带岩体为地幔楔部分熔融产生的,形成于岛弧环境;南带岩体为消减的大洋岩石圈板块部分熔融产生的埃达克岩,是北祁连向南俯冲导致的岩浆作用的产物,"中祁连西段"是早古生代时期在"残留的微陆块"基础上形成的一个岛弧增生杂岩地体。     

阿尔金环形山花岗片麻岩同位素年龄及成因研究

阿尔金中段环形山二长花岗片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为928±9Ma。岩石Si O2含量为72.26%~74.34%,全碱(Na2O+K2O)为7.22%~8.32%,Al2O3含量为12.40%~13.51%,含量较高;Mg O为0.43%~1.07%,Fe OT为2.09%~2.43%,Ca O为1.02%~2.03%,Ti O2为0.19%~0.32%,含量较低。岩石Fe OT/Mg O比值为2.28~4.87和Al2O3/Ti O2比值为40.4~69.0(均小于100)、Ca O/Na2O比值为0.46~1.06(大于0.30)、K2O/Na2O比值为2.10~3.43(大于1),富集大离子亲石元素Rb、Th、K及La等,亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P、Ti,Th/U比值为5.17~14.7、Zr/Hf比值为30.3~34.3,ΣREE总量平均为193×10-6,(La/Yb)N为3.89~5.00(小于10),δEu0.5,这些均显示S型花岗岩地球化学特征。低Sr/Ba比值(0.12~0.2)和低的Mg#值(平均值36.2),具有负Eu异常,显示其源岩区与泥质岩、基性岩的关系不大;0.4C/FM值(0.46~64)0.8和1.8A/FM值(2.09~3.22)4的地球化学特征,表明源岩为杂砂岩。锆石饱和温度计和锆石Ti温度计演算结果显示锆石的结晶温度分别为781~801℃(平均789℃)和752~985℃(平均803℃)。估算二长花岗片麻岩源区的压力为0.8~1.6GPa。岩石地球化学特征及其同位素研究表明,新元古代早期的青白口纪阿尔金地区处于同碰撞汇聚作用构造地质背景之下,导致地壳杂砂岩部分熔融形成岩浆,之后上侵结晶形成环形山岩体。     

华北地台某些地区变质岩中的钙质角闪石

本文研究了华北地台某些地区变质岩中的130个钙质角闪石的化学成分、多色性等特征及其控制因素,认为角闪石的含铁度主要决定于寄主岩石的〈FeO〉/MgO比值,而Ti、Al~(IV)、(Na+K)含量主要决定于变质条件,Ng方向多色性主要与Ti的含量有关。     

鄂尔多斯盆地苏台庙地区砂岩地球化学环境和常量元素特征及对铀成矿的指示意义北大核心CSCD

为研究砂岩型铀矿与古层间氧化带之间的关系,本文通过对鄂尔多斯盆地苏台庙地区直罗组下段上亚段砂岩的地球化学环境和常量元素进行规律总结与讨论。将古层间氧化带进一步细分为古氧化残留带、二次还原带、叠置带和原生带等4个亚带,总结了各亚带地球化学环境指标特征,揭示了各亚带常量元素的演化规律,其中Si、Al、Fe和Ca活动性较强,Na、Mg和Ti活动性其次,而K、Mn和P较稳定。研究认为,该地区砂岩依次经历了成岩作用、古氧化作用、主成矿期铀成矿作用、二次还原作用和叠加铀成矿作用等,且未曾经历大幅沉降和显著构造热事件。研究区铀成矿作用与还原介质和Ca含量关系最密切,其次是Si、Fe、Ti,铀矿勘查应以叠置亚带为重点,兼顾二次还原亚带。     

砂岩的主量元素特征与盆地物源分析

一定的砂岩地球化学特征对应于特定的源区和构造环境,利用主量元素图解可以进行盆地物源分析。在前人大量研究的基础上,笔者选择性收集了不同构造背景的569个主量元素数据,共分为70套平均值,根据来源文献划分出克拉通内部、陆缘弧、碰撞造山带、大陆岛弧和大洋岛弧5种源区和构造环境。综合分析砂岩主量元素之间的相关性,利用整体及不同源区构造背景下元素间相关系数,得到5个主元素氧化物组合:SiO2、Al2O3 FeOT、K2O Na2O、MnO TiO2和MgO CaO;且建立了应用于5种源区判别的(Al2O3 FeOT)/(Na2O K2O)—SiO2/(MnO TiO2)/100—MgO CaO三角图解。对收集的数据进行判别方程分析得到与SiO2、CaO、MgO、FeOT、K2O、MnO、Al2O3、Na2O和TiO2相关的判别方程F1和F2,并进行F1-F2双变量物源构造环境图解判别。根据主元素对砂岩碎屑组分的反映,利用主元素摩尔含量分析石英、长石和基性岩屑矿物在砂岩中的含量,进而对源区进行约束。所建立的Qel—Fel—Lel图解既反映了主量元素对砂岩物源和构造背景的判别,也近似地表现出相应环境下砂岩的碎屑组成。     

四川省土壤元素含量和生态农业地质研究

论述了四川省土壤元素含量和农作物优质高产与土壤环境中化学元素N、P、K、S、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、V、Sr、Ti、Mg、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ca、Co、Ni、F、F、Tl、Si、Na、Cr、Pb、Cd、Hg、Se、Ba、Te、Ta有密切的关系。提出了生态农业地质研究的目的、内容、方法、管理及其前景。