应用ICP-MS研究黔西南地区构造蚀变体稀土元素地球化学特征

古地表水中自生沉积的碳酸盐矿物能够较完整地保留沉积时水体稀土元素的分馏特征,这些特征主要受水体环境条件的影响,因此可以作为沉积水体古环境信息的良好指标。本文根据前人研究,综述了古地表水pH、盐度、溶氧量和热液输入等环境因素对稀土元素分馏特征的影响,总结了碳酸盐矿物稀土元素分馏特征示踪沉积水体古环境信息和主要获取碳酸盐矿物中稀土元素分馏特征信息的方法。目前,激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)和酸溶-电感耦合等离子体质谱法是主要的获取碳酸盐矿物中稀土元素分馏特征的分析方法。单纯只含碳酸盐矿物的样品较少见,出露地表的通常是碳酸盐岩,其在形成过程中会不可避免地混入陆源矿物(如黏土、石英、长石等)和自生沉积的非碳酸盐矿物,这些矿物带入的稀土元素会扰乱碳酸盐矿物中原始稀土元素分馏特征,而这两种方法均未能找到有效地避免这些非碳酸盐矿物干扰的途径。因此,未来稀土元素分馏特征示踪古环境信息的研究首先应该探究能准确获取碳酸盐岩中碳酸盐矿物稀土元素分馏特征的方法。

     

贵州水银洞金矿构造蚀变体稀土元素地球化学特征

水银洞金矿构造蚀变体(SBT)为产出于茅口租(P2m)和龙潭组(P3l)之间不整合面上的一套强硅化灰岩、灰岩角砾岩、硅化粘土岩组合.呆用ICP-MS测定钻孔岩芯中构造蚀变体样品稀土元素组成,对比研究SBT围岩、区域岩浆岩及现代海底热水系统流体稀土元素组成.结果显示,SBT的轻重稀土分馏明显[LREE/HREE=4.92～17.51,(La/Yb)N=5.94～38.37],曲线右倾型;轻稀土分异明显,曲线右倾程度大;重稀土分异不明显,曲线平坦;负Eu(0.61～0.94)、Ce(0.52～1.07)异常明显;SBT及围岩均具有明显W型稀土元素四分组效应,而不同于区域岩浆岩和现代海底热水系统流体,表明热液流体来源以壳源为主.     

贵州灰家堡背斜构造蚀变体岩石地球化学特征

灰家堡背斜构造蚀变体(SBT)为产出于茅口租(P_2m)和龙潭组(P_3l)之间不整合面上的一套强硅化灰岩、灰岩角砾岩、硅化粘土岩角砾岩组合。分析采自构造蚀变体样品的岩石地球化学特征,对区内钻孔揭露SBT及赋存于其中的Ⅰa矿体厚度及品位进行统计并绘制等值线图,探讨SBT地质地球化学特征对金成矿的制约。结果显示,SBT以角砾状构造和强硅化蚀变为显著特征,具有普遍较高的硅含量(54.02%92.24%),钙、铝、镁、钾、钠等主量元素的含量较低;而SBT及其围岩微量元素对大陆地壳标准化图解具有相似的曲线型式,呈显著的Au、As、Sb、Hg富集,表明在热液蚀变过程中热液流体与角砾岩的水岩反应对其微量元素组成未造成明显的改变;通过相关性分析,Cd、Te、Sr与Au关系密切,显示Cd、Te具有明显的富集,而Sr亏损。Cd、Te、Sr的异常对金矿化有指示意义;SBT中矿体的品位和SBT厚度呈正相关性,但矿体厚度和SBT厚度关系不甚明显,表明一定厚度的SBT可能更有利于Au的富集成矿。     

贵州泥堡金矿床构造蚀变体岩相学及地球化学特征

贵州泥堡金矿构造蚀变体(SBT)为产出于茅口组(P_2m)和龙潭组(P_3l)或峨眉山玄武岩(P_3β)之间沉积间断面-不整合界面附近的一套硅质蚀变岩石组合。采用光学显微镜及ICP-MS研究SBT样品岩相学及元素地球化学特征,结果显示,SBT矿石样品中主要矿物有石英、黄铁矿、褐铁矿、萤石、白云石和辉锑矿等,蚀变类型主要为黄铁矿化、白云石化和硅化,微观结构主要为砂状、岩屑-凝灰碎屑结构、交代结构等,构造主要有浸染状、块状、角砾状、条带状和脉状构造。SBT微量元素标准化曲线以Au、As、Sb、Hg、Te的强烈富集,Li、Sc、Cr的亏损和Cd、Ta的富集为特征。稀土元素CI球粒陨石标准化配分模式图表现为轻稀土富集的右倾型,LREE/HREE为6. 98～19. 91,"四分组"效应明显,重稀土分馏不明显,解释为受热液作用强烈; SBT微量元素标准化图及稀土元素配分曲线均表现出与围岩相似,表明继承了原岩的元素组成;δEu为0. 80～1. 84,显示Eu从明显负异常到明显的正异常;δCe为0. 72～1. 25,显示Ce从明显负异常到弱正异常,认为流体来源于深部或至少经历过对富含斜长石源区的水-岩反应,而不是含矿地层的改造热液。     

应用ICP-MS研究川西南龙马溪组泥页岩稀土元素特征及沉积环境

为深入研究盐源盆地龙马溪组黑色岩系的沉积环境、构造背景及物源属性,指导区域页岩气勘探及相关研究,本文利用电感耦合等离子体质谱技术研究了盐源盆地南缘龙马溪组黑色页岩的稀土元素地球化学特征和沉积环境。结果表明:该区稀土总量偏低,轻稀土富集重稀土亏损,轻重稀土分异较大;δCe_N均值为0.87,显示弱的负异常,δEu_N值为0.66~1.43,变化范围较大,说明源岩成分复杂;La_S/Yb_S均值为1.31,说明研究区构造背景主要为被动大陆边缘,源岩为古老沉积岩、花岗岩及中基性岩的混合物,推测康滇古陆为其提供了主要物源。δCe_S为负异常,δEu_S为正异常,La/Ce1等特征均指示沉积期水体为还原环境,推测为深水陆棚沉积,且受到一定程度热水沉积影响。深海热液带来丰富的营养元素有利于有机质形成,还原水体环境有利于有机质保存,使得研究区龙马溪组泥岩页富含有机质,且富有机质页岩段厚度较大,由此初步认为龙马溪组泥页岩为优质烃源岩储层。     

应用电感耦合等离子体质谱法研究西藏甲玛超大型铜多金属矿床辉钼矿稀土元素和微量元素地球化学特征

西藏甲玛超大型铜多金属矿床的钼资源量大于100万吨,辉钼矿是最主要的钼矿物。本文应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析了不同期次辉钼矿,研究其稀土元素和微量元素的地球化学特征,以指示成矿流体的来源与性质,探讨其成矿机制。结果表明,辉钼矿的稀土元素总量(39.34~168.1μg/g)与斑岩、矽卡岩的稀土元素总量相似,富集轻稀土,且从早到晚总量增加,指示流体源自于岩浆。辉钼矿具有明显的Eu、Ce负异常和Sm正异常,其中Eu负异常指示流体的还原性质;Cu、Pb、Zn等成矿元素含量较高,指示流体中成矿元素的富集。     

硅孔雀石和透视石稀土元素地球化学特征及其成矿环境研究

硅孔雀石和透视石是在热液成矿作用下经过水-岩反应形成的产物,但这一认识缺少稀土地球化学研究成果的支持。本文通过电感耦合等离子体质谱分析获得两种矿物的稀土元素含量,其中硅孔雀石的稀土含量较低(∑REEs=81.2 mg/kg),透视石的稀土含量极低(∑REEs=0.65 mg/kg);两者轻重稀土间分馏较为显著,LREEs/HREEs=3.01和6.05,(La/Yb)N=3.08和7.91。球粒陨石标准化的稀土元素配分模式图均表现为轻微"负铕异常"(δEu=0.565和0.702)、轻稀土富集、重稀土稳定的右倾特征,表明两者物质来源于同一物体。硅孔雀石显著"负铈异常"(δCe=0.219),透视石无"负铈异常"(δCe=0.949),应为两者晶体结构差异所致。研究认为,硅孔雀石和透视石中的稀土元素继承了成矿岩石的稀土特征,证实了两者是在同一氧化条件下通过水-岩反应形成的产物。     

托斯巴斯他乌金矿微量稀土元素地球化学特征及矿床成因分析

新疆青河县托斯巴斯他乌地区岩浆活动强烈,金铜元素成矿潜力突出,近年来在该区及邻区发现了多个规模不等的金、铜矿床。文章基于托斯巴斯他乌金矿为研究对象,通过对矿石的微量元素、稀土元素地球化学特征及矿床地质特征研究,简析了矿床成因、成矿物质来源。研究表明,该区矿(化)带受断裂控制明显,加马特矿化带受近EW向断裂控制,托库特拜及哈依尔很矿带受NW向断裂控制,矿化以破碎蚀变岩型为主;微量元素Th、Nd、Zr、Sm富集,Nb、Sr、Ti亏损,Ba为负异常,在蜘蛛网图中其模式曲线呈由左向右微倾斜多峰多谷形;稀土元素呈轻稀土富集,重稀土亏损,具幔壳混熔特征;托斯巴斯他乌金矿床成因应属于构造蚀变岩(热液)型。     

贵州水银洞金矿构造蚀变体稀土元素四分组效应

水银洞金矿构造蚀变体(SBT)为产出于茅口租(P2m)和龙潭组(P3l)之间不整合面上的一套强硅化灰岩、灰岩角砾岩、粘土岩角砾岩、硅化粘土岩组合。随着黔西南地区卡林型金矿的发现和开发,诸多学者对广布于黔西南台地相区的这一套岩石组合均有研究,但系统研究程度较低且对其成因认识有较多争论和分歧。有学者认为     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤中稀土元素条件优化

稀土元素因其用途广泛,已经得到了越来越多的关注,被应用于各个行业.研究表明,稀土元素对作物的光合作用、产量、抗逆、品质、发育和养分吸收等具有重要作用.作物中的稀土元素主要来自对土壤中稀土元素的吸收,因此,有效分解并快速测定土壤中的稀土元素,可以合理指导稀土元素的施用,对作物的生长和土壤的营养状况具有重要作用.本文比较了...     

赣南浅变质岩岩石地球化学特征及稀土成矿潜力研究

赣南地区浅变质岩系分布广泛,且风化壳发育,查明浅变质岩的岩石学及地球化学特征对分析离子吸附型稀土矿床的成矿潜力具有重要作用,而目前关于变质岩离子吸附型稀土矿的研究资料较少。本文对区内广泛发育的新元古代—寒武纪浅变质岩进行采样,通过岩相学、岩石地球化学等方法对赣南浅变质岩进行分类研究。结果表明:赣南浅变质岩时代跨度大,从青白口系至泥盆系以及少量侏罗系均有出露,以新元古代面积最广,主要类型有变砂岩类、变质凝灰岩类、板岩类、千枚岩类及片岩类。其中,变砂岩类和变质凝灰岩类的稀土含量高(∑REEs平均值分别为302μg/g和246μg/g),LREEs/HREEs=2.68~5.43,目前查明的稀土矿物主要为独居石和磷钇矿。区内变质凝灰岩类产出厚度较大,稀土含量较高,风化壳发育,是良好的离子吸附型稀土矿的成矿母岩类型。千枚岩类和片岩类的平均稀土含量(∑REEs224μg/g)次之,但由于岩石风化难度较大,形成稀土风化壳型矿体可能性偏低。本研究是对变质岩离子吸附型稀土矿成矿的初步探讨,旨在为今后进一步的研究和找矿工作提供基础资料和依据。     

Organic Geochemistry of Sedimentary Rock-hosted Disseminated Gold Deposits in Southwestern Guizhou Province, China

Sedimentary rock-hosted disseminated gold (SRHDG) deposits in the Youjiang-Nanpanjiang Basin,southwestem Guizhou Province are commonly hosted by the same fold crests that commonly contain a remarkable amount of organic material. The total organic carbon (TOC) contents of the ores and host rocks are usually less than 1%. The reflectance of vitrinite and pyrobitumen in the ores and the host rocks ranges from 1.5% to 4.5%, often in the range of 2% to 3%. In the Lannigou deposit, the reflectance of vitrinite and pyrobitumen in the ores is usually somewhat higher than those within the host rocks, indicating a hydrothermal impact on the organic matter in the altered host rocks. On the contrary, the estimated maximum paleotemperatures of the Getang and Zimudang deposits are higher than the homogenization temperatures of the fluid inclusions in the ores, signifying that the organic matter maturation predated Au mineralization. No correlation between the organic matter contents and Au concentrations were recognized in the ores.However, the most striking observation is that there is a positive correlation between the $2 (a parameter of Rock-Eval analysis), Au and As contents of the ores in the Lannigou deposit. Organic matter maturation and migration is apparent from the TOC vs. HCI diagram. Furthermore, group analysis of the dichloromethane extractable organic component of the ores and host rocks shows that the maturation degree of the organic matter in the ores is slightly higher than that of the host rocks in the Lannigou gold deposit. However, the compositions of their alkanes, steranes and terpenes, which serve as biomarkers, are quite similar; this suggests that the organic matter found in the ores and host rocks has a common marine source. Organic matter probably contributed to the preconcentration of Au in the host rocks. Hydrocarbons in the system,on the other hand, clearly contributed to the emplacement of the gold mineralization through thermal sulfate reduction.Organic matter in the solution might have increased the potential of the hydrothermal solution to transport Au.     

辽宁弓长岭铁矿床磁铁矿稀土元素特征及其地质意义

辽宁弓长岭铁矿床是我国著名的沉积变质型铁矿床,其二矿区的磁铁富矿达大型规模,属国内之最.为探讨弓长岭铁矿床铁矿的物质来源、形成环境和富矿成因,本文以二矿区六个铁矿体的贫铁矿石和富铁矿石中磁铁矿单矿物为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱进行了系统的稀土元素测试.结果表明,所有样品中磁铁矿的稀土元素总量(∑REEs)和Y具有非常一致的特征:稀土元素总量较低,Y/Ho比值较高;经太古界后平均澳大利亚页岩( PAAS)标准化呈现重稀土相对富集、轻稀土相对亏损的分馏模式,大部分呈现La正异常,所有样品都有明显的Eu和Y正异常,这些特征表明研究区的磁铁矿成矿物质主要来源于海底高温热液和海水;虽然磁铁矿的Ce/Ce*为0.69～ 0.97,但大多数样品缺乏真正意义的Ce负异常,这暗示其沉积于还原的海水环境;富铁矿石磁铁矿的稀土元素总量和Eu含量明显高于贫铁矿石的磁铁矿,而且含富矿的上含铁带Eu异常明显较高,表明富铁矿石磁铁矿具有更明显的热液特征,是在贫铁矿石的基础上受热液活动形成的.     

高分辨电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中稀土元素的氧化物干扰研究

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)用于测定稀土元素经常会引起M+、MO+、MOH+离子的质谱重叠干扰,其中制约分析准确度和精密度的主要因素是多原子离子干扰,尤其是轻稀土元素的氧化物和氢氧化物对重稀土元素的干扰,以及钡的7个天然同位素形成的氧化物和氢氧化物对轻稀土元素的干扰.本文采用高温高压密闭消解地质样品,高分辨电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定其中的痕量稀土元素,研究了低、中、高三种分辨率模式下氧化物的干扰情况,确定了最佳的测定同位素和合适的分辨率.分析结果表明,在低、中分辨率模式下,轻稀土元素Ce、Pr、Nd、Sm的氧化物和Ba的氧化物干扰明显,Gd元素的测定值严重偏离;在高分辨模式下,Ba氧化物对Eu的干扰以及大部分轻稀土元素氧化物对重稀土元素的干扰基本可以消除,无需进行校正,而只有157Gd受到141pr16O的干扰突出,当样品中Pr/Gd的浓度比值大于100时,Gd的测量值必须进行数学校正.     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定海泡石中的稀土元素

海泡石是一种纤维状含水的富镁硅酸盐黏土矿,其中的稀土元素含量在1×10~(-7)～1×10~(-5)之间,目前还没有建立海泡石中稀土元素的国家标准分析方法。测定岩石中的稀土元素主要是采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),样品前处理一般采用封闭溶矿和碱熔,但这两种处理方法耗时较长,效率不高。本文通过比较硝酸-氢氟酸-过氧化氢、硝酸-氢氟酸、硝酸-过氧化氢三种样品前处理方法,确定使用硝酸-氢氟酸溶矿,然后进行微波消解同时赶去氢氟酸,避免氢氟酸与稀土元素生成难溶的氟化物,再采用ICP-MS法测定15种稀土元素的含量。由于海泡石中的镁含量较高,为降低基体效应,以~(103)Rh和~(185)Re作内标补偿基体效应和校正灵敏度漂移,各元素测定值的准确性显著提高,回收率为91. 2%～110. 9%,检出限为0. 002～0. 011μg/L,精密度≤2. 79%。本方法与封闭酸溶ICP-MS法的分析结果吻合较好,且用酸量少(7 mL),溶矿效率高(1 h),检出限更低。     

赣南小流域水体中溶解态稀土含量及pH和Eh值变化特征

测试流经稀土矿区河水的p H和Eh值,可以反映矿区的酸碱性、氧化还原环境。本文以赣南地区濂水、桃江、东江流域为研究对象,利用ICP-MS和三通道多参数测试仪分别测试水样中溶解态稀土含量(DREEs)和p H、Eh值,分析p H、Eh值的变化特征以及DREEs含量与p H值的相关性。结果表明:1研究区水体中DREEs含量变化较大,介于几μg/L至几十mg/L之间;DREEs经球粒陨石标准化后表现为弱的轻稀土富集模式,Eu、Ce显示负异常;2溶解态稀土及La含量分别与p H值呈弱的负相关性,说明地表水体中DREEs浓度及分布模式在一定程度上受外部环境酸碱性的影响;3对于流经地层、地层内离子吸附型稀土矿区的水样,其p H均值分别为7.40、6.94,Eh均值分别为-0.023 V、6.55 mV;对于流经岩体、风化壳离子吸附型稀土矿区的水样,其p H均值分别为6.61、4.37,Eh均值分别为0.024 V、0.15 V,表明赣南地区离子吸附型稀土矿区处于中酸性的氧化环境。     

基于电感耦合等离子体质谱/光谱技术研究朱溪钨铜矿床原生晕地球化学特征

江西朱溪钨铜矿是近年新发现的具有超大型规模前景的钨铜矿床,本文采集了大量朱溪钨铜矿床样品,用偏振激发能量色散X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱/光谱等技术分析主量和微量元素含量,根据各元素的含量水平以10种主要成矿元素(W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Ag)作为分析研究区原生晕地球化学特征的指示元素。结果表明,Cu、Zn、Ag、Pb和W、Bi、Sn、Mo的元素共生组合十分明显,同时W与Cu也有相关性,富集W的部位同样也富集了Cu。成矿元素在空间上的分布特征为:1同一剖面上越往北西方向,W为主的高温元素更为富集;平面上越往南西方向,W为主的高温元素更为富集;越往深部,W为主的高温元素更为富集。2Cu为主的中温元素富集深度比W为主的高温元素富集深度浅。研究认为,铜矿富集部位在中、深部(-1400~-1500 m),钨矿富集部位在深部(-1400~-1900 m),Ag、As、Sb等低温元素的富集部位更靠近地表(-1100~-1200 m)。这种剖面线上和平面上的原生晕地球化学特征为该矿床进一步勘探工作与成矿预测提供了理论依据。