化学地球动力学中的铂族元素地球化学

对球粒陨石和地幔样品来讲,Ru,Rh,Pd,Os,Ir和Pt等贵金属元素的含量比值在一定程度上是相同的,但是在地幔样品中它们的含量实际上比球粒陨石低大约2个数量级,因此提出了核幔分离之后地球增生过程的“后增薄层”假说。数百公里尺度地幔橄榄岩的PEG分布的不均一性除被认为由于增生阶段的不均一造成外,更可能是由于地幔形成之后的地幔过程、核－幔及壳－幔相互作用造成。部分熔融、岩浆结晶分异（特别是硫化物、金属相析离）、流体（包括岩浆）／岩石相互作用等造成了大型俯冲带、造山带中地幔橄榄岩、蛇绿岩和杂岩体的PGE分异,也是形成铬铁矿,大型贵金属矿床的主要机制。     

六个中国普通球粒陨石的组成和各相元素分布

本文运用INAA测定了6个中国普通球粒陨石磁性相21个元素和非磁相20个元素的含量。5个H群球粒陨石的组成没有显示出明显的差异,但其元素丰度明显地不同于另一个L群的肇东球粒陨石。相对于CI,磁性相中Ga归一化的元素丰度可以作为普通球粒陨石分群的指示剂。根据普通球粒陨石各相元素丰度建立的模式成分和组成与全岩分析结果一致。     

铂族元素流体活动性

铂族元素(简称PGE)通常被认为是不活动性元素,可以用来示踪地幔源区和镁铁-超镁铁质岩浆的演化过程。然而,越来越多的野外地质证据和实验研究表明,PGE具有热液活动性,其活动性在指示岩石和矿床成因、地幔交代作用等方面具有重要意义。本文在回顾实际样品中PGE流体活动性的基础上,重点收集和整理了前人有关PGE流体活动性的实验研究和模型计算。大量地质记录显示岩浆活动常常伴随着热液事件发生,并且铂族元素的富集常与岩浆后期热液叠加作用以及大洋或盆地的热液事件有密切联系。溶解度实验结果表明,PGE在富Cl~-流体中的溶解度最高可达100n×10~(-6),而在富HS~-流体中则低几个数量级,仅有n×10~(-12)级别。高温高压实验及模拟计算显示,PGE通常以络合物形式在流体中进行迁移和富集,涉及的主要无机配位阴离子有Cl~-、HS~-、OH~-以及NH_3。这些PGE络合物或络合阴离子团的稳定性受流体的温度、氧逸度、离子浓度、pH等诸多因素的制约。其中,PGE-Cl络合物种型在PGE的浅部迁移中可能贡献最大,其稳定条件为中低温(300℃)、高盐度、高氧逸度、高Cl~-浓度、酸性的地质流体环境。而在还原、碱性、高S~(2-)浓度、相对中低温的流体条件下,PGE-HS种型则占主导。当流体环境为高温和碱性条件时,PGE-OH络合物种型则较为常见。相对其他几种络合物形式,PGE-NH_3对于PGE迁移的贡献较小,其最佳稳定条件为相对中低温、中碱性、相对低氧逸度的地质环境。最后,本文探讨了前人工作的不足以及未来亟需解决的问题。     

中国安龙球粒陨石和南丹铁陨石的主要元素与微量元素的研究

1977年日本地震学会代表团访问了中国，日本代表团团长、东北大学理学部教授铃木次郎及本文作者之一、东北大学理学部教授胁田宏提议在陨石研究方面进行新的合作。中国科学院副院长吴有训教授和中国科学院贵阳地球化学研究所上述二位作者，对日方提出的新建议表示欢迎，并赠送了两块中国陨石——南丹铁陨石和安龙球粒陨石给日本的陨石研究小组。本文是中日两国在宇宙化学领域进行合作的第一篇论文。     

磁铁矿中微量元素和铂族元素的组成特征

文章分析了磁铁矿中铂族元素(PGE)含量的特征,发现磁铁矿中铂族元素富集为10-9级,主要为PPGE(即Pd,Pt,Rh)。富集PPGE的主要原因是其在热液活动的晚期阶段可以被轻微的再分配和富集,其含量的高低严格受岩浆结晶过程中氧逸度的控制。磁铁矿的结晶程度直接影响岩浆体系的氧逸度,控制了PGE的含量分布,进而影响成矿。     

铂族元素地球化学研究评述

随着分析技术的发展和数据的积累,人们逐渐认识到PGE在地球化学研究方面具有潜在的应用价值。但地幔中PGE的存在形式目前尚不清楚,在许多方面还有争议。文中通过大量的实例综述了近年来PGE的分异机制和其在上地幔分布不均一性方面取得的进展以及存在的问题,结果表明:除Au外,蚀变作用并不影响PGE的分异;PGE主要以硫化物或合金的形式赋存于地幔岩石中,其分布不均匀,单一地依靠PGE与MgO,Cr,Ni的相关性来探讨部分熔融、分离结晶过程中橄榄石、尖晶石、铬铁矿对PGE分异的影响是不全面的,必须考虑硫化物的作用;地幔岩石具有包裹体和粒间两种不同PGE分配模式的硫化物。地幔源区或板内携带PGE流体交代以粒间硫化物为主的地幔岩石。使其PGE发生分异;不管是核幔分离后外核物质的返回,还是单一硫化物的作用都不能完全否定陨石撞击的地球增生假说。在大的区域,上地幔PGE的分布是均一的,但在一定范围内由于不同的大地构造背景,其PGE的分布显示不均一性。     

大道尔吉蛇绿岩型超镁铁岩铬铁矿中铂族元素分布特征

大道尔吉超镁铁质岩体位于祁连中间地块西端南缘沙果河深断裂的北侧。属于被肢解的蛇绿岩残片，由地幔橄榄岩和堆晶杂岩带组成。其中赋存的铬铁矿床普遍含有铂族元素，铂族元素的总量在富矿中平均为０．３０６×１０－６，贫矿中平均为０．１４９×１０－６。铂族元素的含量与矿石中Ｃｒ２Ｏ３的含量呈正消长关系，铬铁矿体即是铂族元素的矿化体。铂族元素的配比关系各类矿石平均为Ｒｕ：Ｏｓ。Ｉｒ＝１７．１：１０：２．２。为钌型铬铁矿床。铬尖晶石的成分特征是铂族元素矿化类型的重要识别标志。     

碳酸岩与铂族元素地球化学

碳酸岩（carbonatite）被视为一种研究大陆地幔地球化学的“探针岩石”,通过对这类岩石的研究,在探讨地幔组成与演化、地幔交代作用与不均一性以及岩浆形成的动力学背景、岩浆来源及演化和有关矿产的成矿作用等方面,具有重要的理论意义和实际价值。铂族元素（Platinum—group elements,简称PGE）在研究核-幔分异、地幔组成与演化以及幔源岩石（主要为基性-超基性岩）形成的大地构造背景、岩浆起源及演化,以及探讨K／T界线与陨石撞击事件等方面具有重要意义。本文在概述国内外碳酸岩和PGE地球化学研究现状的基础上,结合地质事实和地球化学研究成果,认为碳酸岩熔体具有一定携带PGE的能力,可利用PGE地球化学来探讨碳酸岩的源区特征和岩浆形成与演化过程;同时指出,碳酸岩PGE地球化学研究过程中还存在许多悬而未决的科学问题。     

中国非金属超大型矿床分布规律及成矿地质特征

本文对中国非金属超大型矿床的种类、规模、时空分布规律、矿床成因类型与含矿建造，以及与中国板块构造和地壳演化史的关系进行了讨论，并与国外同类矿床做了对比。     

中国金矿成矿与分布的若干特征

系统总结了我国金矿成矿与分布的若干特征,即中国三个巨型深断裂体系控制金矿的总体分布格局;金矿在地区分布上的不均衡性;赋存金矿主岩的“偏集性”,合缘与基底构造层隆起区对金成矿带(区)的主要控制作用;断裂构造对金矿成矿的分级控制规律和花岗岩特别是燕山期花岗岩对金矿成矿的重要意义。我国金矿大致分为五个成矿期,即晚太古—早元古代、中晚元古代、古生代、中生代及新生代成矿期。     

中国狗头金分布特征与成因讨论

中国大部分狗头金分布在湖南、四川、黑龙江、青海与山东五省。狗头金分布与水系有密切关系。狗头金可划分为两大类成因类型:表生成矿型(物理风化、化学溶解、再生-齐汞化)与原生成矿型(原生金块与原生改造)。含金地貌与新构造运动在成矿作用中占有重要地位。     

中国地质灾害类型及其分布特征

概述中国地质灾害的分布及特征。并将其划分为十个类型 ,即 (1 )地震 ,(2 )火山 ,(3)滑坡、崩塌与泥石流 ,(4)地面变形 ,(5)海洋动力 ,(6)水质与环境污染 ,(7)矿山与地下工程 ,(8)沙漠化 ,(9)地方病 ,(1 0 )洪水与风沙     

中国玛珥湖的时空分布与地质特征

自新生代以来 ,在亚洲东部大陆边缘的裂谷系和青藏高原内部及周边地区 ,火山活动频繁发生 ,形成大量火山和火山岩 ,在一些火山区还发育有大小不等、形态不一的玛珥湖 ,其中有的积水 ,有的干枯 ,它们集中分布于雷琼、东北、青藏高原等地区 ,跨越了热带、亚热带、温带和高寒地带。从中新世的山东山旺盆地 ,早更新世东北龙岗地区的龙湾 ,到雷琼地区中晚更新世的田洋、湖光岩等 ,几乎各个时代、各种类型的玛珥和玛珥湖都有 ,玛珥湖中的沉积物从几十米到一二百米厚度不等 ,记录了不同地区、不同时段气候环境演变的历史 ,对全球变化研究有着重要意义。     

及粗铂矿的发现及其意义

对1998年7月发现的辽宁岫岩县苏子沟镇罗圈里直径1.8　km的撞击坑构造作了一系列地质、地球化学测试工作。从坑内出露的基岩（下元古界辽河群里尔峪组变质砂岩）与充填碎屑物质界面上取样，经XRD定性分析显示有自然铂、锇铱矿、自然铑、自然铱的存在。进一步对这一类样品作等离子质谱分析（ICP-MS），则发现有PGE异常。特别是Pt，Pd，Ru甚至高于原始地幔的丰度值。进一步淘选坑里重砂样品则发现数颗粗铂矿物。已作电子探针分析表明PGE质量分数Pt为85.30%～98.68%,Pd为0.45%～0.87%,Rh为0.56%～0.74%,Os为0.66%～1.31%,Ir为1.72%～2.43%,Ru为0.16%～0.31%,此外Ni为0.00%～0.50%,Fe为4.98%～5.42%。笔者认为这种PGE元素异常和粗铂矿的发现是陨石及其撞击作用的重要依据之一。     

云南东川—曲靖地区铂钯元素地球化学特征及其找矿探讨

对云南东川－曲靖地区钯元素成矿地质背景的分析和水系沉积物铂钯元素地球化学特征的研究表明,该区Pt,Pd元素背景高,异常密集,强度大,异常主要受地层,构造和古火山机构的综合控制,呈NE向成带分布和EW向成串出现,该区铂族元素成矿地质条件有利,具有一定的找矿前景,要同时重视找寻与峨嵋山玄武岩有关和与黑色岩系有关的两类铂族矿床。     

罗圈里撞击坑铂族元素异常及粗铂矿的发现及其意义

对 1998年 7月发现的辽宁岫岩县苏子沟镇罗圈里直径 1.8km的撞击坑构造作了一系列地质、地球化学测试工作。从坑内出露的基岩 (下元古界辽河群里尔峪组变质砂岩 )与充填碎屑物质界面上取样 ,经XRD定性分析显示有自然铂、锇铱矿、自然铑、自然铱的存在。进一步对这一类样品作等离子质谱分析 (ICP MS) ,则发现有PGE异常。特别是Pt,Pd ,Ru甚至高于原始地幔的丰度值。进一步淘选坑里重砂样品则发现数颗粗铂矿物。已作电子探针分析表明PGE质量分数 :Pt为 85 .30 % 98.6 8% ,Pd为 0 .45 % 0 .87% ,Rh为 0 .5 6 % 0 .74% ,Os为 0 .6 6 % 1.31% ,Ir为 1.72 % 2 .43% ,Ru为 0 .16 % 0 .31% ,此外Ni为 0 .0 0 % 0 .5 0 % ,Fe为 4.98% 5 .42 %。笔者认为这种PGE元素异常和粗铂矿的发现是陨石及其撞击作用的重要依据之一。     

中国北方主要坚果类淀粉粒形态对比

近年,考古学家发现坚果类植物在农业起源中曾占有很重要的地位。为了对考古器物上附着的淀粉粒进行鉴定,我们对中国北方现代主要坚果类栗属（Castanea）中的板栗（C.mollisima）、栎属（Quercus）中的槲树（Q.dentata）、槲栎（Q.aliena）、麻栎（Q.acutissima）、栓皮栎（Q.viriabilis）、蒙古栎（Q.mongolicus）和胡桃属（Juglans）中的胡桃楸（J.mandshurica）共7个样品进行了淀粉粒形态对比分析,以求为建立北方坚果类淀粉粒的鉴定标准积累资料。实验结果发现,除胡桃楸未发现淀粉物质以外,其他6个样品的淀粉粒不仅可以与其他科、属进行区分,甚至在一定程度上还可以进行种间的区分。板栗的脐点是闭合的,有层纹,无裂隙;   麻栎脐点是偏心的;   槲树栓皮栎的淀粉粒近乎80％都具有裂隙特征,但栓皮栎的淀粉粒中会出现横裂隙和相当数量的星形裂隙而只有槲树的淀粉粒才具有相当数量的纵向裂隙;   蒙古栎的淀粉也大多具有裂隙（70％）而且纵向型裂隙占主要地位,但是蒙古栎淀粉粒表面有细密的放射线;   60％的槲栎淀粉粒不具有裂隙特征。所有样品的淀粉粒均由大小不一的各种卵圆形组成,而且6个样品的长轴最大值（约20μm）和6个样品的平均值（约10μm）都非常接近。     

中国南方二叠纪钙质海绵的基本特征、分布与古生态

本文讨论了钙质海绵化石主要类别的基本特征,归纳了它们在中国南方二叠纪生物礁中的分布,对于不同地区的钙质海绵动物群进行了综合分析,并在此基础上开展了古生态讨论,初步揭示了钙质海绵在生物礁形成中的作用及其与礁体发育、消亡的相互关系。