冀东司家营铁矿床富矿成矿条件研究

根据野外勘查,对冀东司家营铁矿床的普通矿石和富铁矿石进行了岩相学、主量元素、微量元素和稀土元素的研究。富铁矿顺层产于贫矿体中,富铁矿石颗粒与贫铁矿相比稍粗,主要由磁铁矿及铁闪石组成,部分铁闪石蚀变为绿泥石,表明司家营铁矿床的富铁矿矿石的形成与后期热液活动密切相关。司家营铁矿床不同矿石的主量元素分析结果表明,富矿石较普通矿石的石英含量减少,镁铁质矿物含量相对增加,所有矿石中MnO/TFe2O3比值极低,含量变化于0.001～0.01之间,平均值为0.002,指示了矿石的热水沉积成因。普通矿石和富铁矿石的微量元素和稀土元素配分模式有较好的一致性,表明不同类型矿石成矿物质来源可能相同。与磁铁矿普通矿石相比,赤铁矿普通矿石和富铁矿矿石的∑REE+Y含量更高,稀土元素配分曲线相比较更加平缓。造成赤铁矿普通矿石∑REE+Y含量增高和稀土元素配分曲线平缓的原因可能是赤铁矿距离地表较近,遭受后期淋滤作用。关于富铁矿矿石稀土元素∑REE+Y含量最高和稀土元素配分曲线平缓的原因,除了铁质沉积物更易吸收稀土元素外,后期变质热液蚀变也是非常重要的因素。     

基于机器学习的岩石微量元素与主量元素关系初探：以洋岛玄武岩中锆元素为例

本文尝试利用机器学习的随机森林算法分析岩石主量元素与微量元素之间的关系。大洋玄武岩几乎不受混染作用影响,各元素成分之间的关系相对稳定,其中微量元素Zr是一种稳定的高场强元素。本文采用随机森林算法对洋岛玄武岩中Zr元素和主量元素的关系进行探索。利用算法中变量重要性度量判断各个主量元素与Zr元素之间关系的强弱,结合Pearson相关性分析,选择出5种主量元素（TiO₂、CaO、MgO、Na₂O 和P₂O₅）作为预测变量。由这5种元素确定了共1 000棵,每棵决策树含3个特征的随机森林模型,该模型对Zr元素的预测效果优于普通多变量回归方法。随后还探索了Zr元素与这5种主量元素的经验公式,得到的经验公式对Zr元素的预测结果也较好。本文更重要的意义是为拥有海量数据的地球化学领域引入一种用于数据挖掘的机器学习方法,并提出一套具有启发性的数据分析方案。     

印尼苏门答腊岛苏利特河铜矿地质特征

印尼苏门答腊岛西部的苏利特河铜矿床代表了侏罗纪-早白垩世岩浆弧相关的铜金成矿期次。为了总结其特征并指导该区找矿实践,本文对其地质背景、岩相学和主量及微量元素特征进行了研究。岩石地球化学特征表明:该矿床矽卡岩主量元素与岩浆岩相比,其Ca O含量增多,Si O2、Al2O3、K2O以及Na2O含量降低;在FAM图解和Fe Ot-Mg O-Al2O3图解中,矿化矽卡岩落在变质闪长斑岩附近,但是二者的REE配分模式不尽相同:闪长斑岩岩体具有更高的Σw(REE)含量和Eu正异常,而矽卡岩普遍表现为Eu负异常。综合主量元素地球化学和年代学的证据,苏利特河矿床时代可能为早侏罗世以后,属于造山后和碰撞后阶段的板内岩浆活动的产物。     

黑龙江秋皮沟铜矿床年代学与地球化学特征及成因

秋皮沟矿床位于小兴安岭-张广才岭成矿带延寿矿集区。在野外地质调查的基础上开展了锆石 LA--ICP--MS U--Pb 法测年、主量与微量元素测试。测试结果显示,主量元素中Ca、Ti、Al、Si 等在花岗岩、矽卡岩和大理岩间发生了迁入和迁出,含量呈线性变化关系。成矿岩体花岗岩属过铝质钙碱性系列花岗岩( A/CNK = 1. 26,Na2O/K2O = 0. 93,σ = 1. 27) ; 富集Rb、Th、U、Nd 等元素,亏损Sr、 P、Ti,具有与俯冲带岩浆岩地球化学相似的特征。各样品稀土配分模式轻稀土( LREE) 富集,重稀土( HREE) 亏损,具轻微的Eu 负异常,其相似的REE 配分模式表明它们在成因上具内在联系。花岗岩锆石U--Pb 谐和年龄184. 1 ± 2. 2 Ma,属于早侏罗世。秋皮沟矿床的形成晚于184. 1 ± 2. 2 Ma,可能与太平洋板块俯冲有关。     

甘肃昌马地区早寒武世地层中辉绿质次火山岩地球化学特征及构造背景

利用已有的资料,将昌马平头山一带早寒武世地层中的辉绿质次火山岩时代限定为早寒武世,辉绿质次火山岩主量元素以高钠、镁、钛,低钾为特征,属钠质碱性系列,稀土总量（∑REE）较低,轻、重稀土分馏作用明显,无铕异常,球粒陨石标准化配分曲线具平滑的特征,N-MORB标准化蛛网图上,呈现大离子亲石元素（LILE）富集,微量元素值约...     

基于机器学习的表层土壤成矿元素空间预测: 以稀有金属铷元素为例

近些年随着土地质量地球化学调查工作的开展,获取了大量表层土壤样品数据。然而,这些数据也存在一个明显的缺陷,即1∶50 000大比例尺表层土壤数据往往缺少成矿元素。鉴于土壤成矿元素含量对于矿产资源勘查的重要指示作用,尝试基于现有数据对大比例尺表层土壤成矿元素含量提供一个补全方案。以稀有金属铷元素为例,采用随机森林算法把同一区域2 548组1∶250 000小比例尺表层土壤数据按照8∶2的比例随机分为两组,用80%的数据进行训练建模,20%的数据对模型进行验证。采用变量重要性度量排序和构建学习曲线的组合方法优选了8种元素(K、B、Ni、V、Zn、As、Co、Cu)作为预测变量,模型对训练数据和测试数据的拟合优度R²分别达到0.983 2和0.895 6,说明预测变量的优选方法是有效的。随后将1∶50 000表层土壤的上述预测变量数据作为输入变量导入模型中,得到预测的Rb元素含量,预测结果比较符合实际特征。本研究表明将大数据机器学习随机森林算法引入表层土壤地球化学元素含量空间定量预测具有可行性,可进一步拓展土地质量地球化学数据的服务应用维度。     

西准噶尔达尔布特SSZ型蛇绿杂岩的地球化学证据及构造意义

西准噶尔达尔布特蛇绿杂岩中的蛇纹岩,表现为低TiO2、Al2O3、CaO和全碱,富MgO、Mg#值高,稀土总量(∑REE)低、LREE富集、稀土配分曲线呈凹型或U型,是原始地幔发生部分熔融的亏损地幔岩。辉长岩、玄武岩特征为稀土总量(∑REE)较低、轻稀土(LREE)亏损、高场强元素不分异,类似于N-MORB;同时不同程度地富集大离子亲石元素LILE,亏损Nb、Ta等。表明该蛇绿杂岩是较为典型的消减带(SSZ)型蛇绿岩,结合新获得的391±6Ma的同位素年龄分析,在中泥盆世,西准噶尔主洋盆已开始消减,大陆板块已开始汇聚。     

贵州威宁窑上组沉积物物源特征及沉积控制因素分析

根据威宁草海第四纪窑上组沉积物主量元素和REE特征,探讨沉积物物源特征、气候演变情况、沉积物堆积控制因素。结果表明:Al、Mg、Ca、K、Na和Ti的含量变化在剖面上一致,它们的相关系数很高(0.522~0.985)。Fe含量和Mn含量呈正相关形式,与Al、Mg、Ca、K、Na和Ti呈负相关。Fe2O3含量在土黄色粘土的铁质层很高(42.86%~50.57%)。样品中REE球粒陨石标准化配分模式与贵州土壤、贵州碳酸盐岩风化壳配分模式很相似,与峨眉山玄武岩配分模式不一致,但其含量略低于贵州碳酸盐岩风化壳的含量;沉积物主要来源于碳酸盐岩,且碳酸盐岩强烈风化成土作用使REE超常富集,在剖面上呈现高ΣREE(平均219.38μg/g)。通过Mg/Ca、MgO/Al2O3、(CaO+K2O+Na2O)/Al2O3、(Fe2O3+Al2O3)/(MgO+CaO)、(K+Na+Ca+Mg)/(Fe+Mn)、(Al+Fe+Mn)/(K+Ca+Mg)和(MgO+Na2O+CaO)/Al2O3等气候指标研究,表明在草海窑上期为湖泊沉积时期,气候经历了由温暖湿润向冷干的转变。同时,认为物源性质、构造运动、气候等共同控制该区沉积物形成。     

桂西念寅铝土矿稀土元素地球化学特征及物质来源分析

桂西靖西念寅铝土矿不整合于早二叠世茅口灰岩之上,分析其稀土元素地球化学特征对研究其物质来源具有重要意义。对念寅原生铝土矿、堆积型铝土矿及其围岩的11个样品进行稀土元素含量测试,并同靖西、平果等地各类铝土矿、茅口灰岩等样品对比分析,结果表明:(1)念寅铝土矿主量元素主要由SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2组成,Al2O3与Fe2O3和SiO2呈负相关;(2)念寅铝土矿球粒陨石标准化曲线与茅口灰岩配分曲线趋势一致,具有ΣREE富集、LREE与HREE分异且LREE相对富集、Eu负异常等显著特征;(3)念寅铝土矿显示出被动大陆边缘地带海相沉积的典型特征,原生铝土矿成矿物质来源主要为下伏的茅口灰岩。     

三类构造背景辉长岩单斜辉石主量元素和微量元素的数据分析研究

判别岩浆岩产出的构造环境已经成为岩石学、地球化学及其地球动力学研究的重要内容。作为岩浆岩中的一种喷出岩,玄武岩被视为判别构造环境的最佳成员。对其中单斜辉石的研究,由于其数据本身的利用程度有限而效果欠佳。理论上,不同构造环境的辉长岩也会存在一定差异。为此,利用机器学习算法研究全球新生代辉长岩的单斜辉石势在必行。本文主要针对岛弧(IAB)、洋岛(OIB)及大洋中脊(MORB)3种构造背景辉长岩的单斜辉石进行特征筛选和数据分类。从GEOROC数据库中,经数据收集与清洗,我们分别获得岛弧辉长岩单斜辉石数据385条,洋岛辉长岩单斜辉石数据756条,大洋中脊辉长岩单斜辉石数据5 500条。其中绝大部分为主量元素数据,其余为微量元素数据。在特征提取部分,我们选用卡方检验判断特征独立性,F检验估计两个随机变量之间的线性依赖程度,互信息法捕获其他种类的统计相关性。3种检验方法互相印证,得出了统计学可靠的重要分类特征。在数据分类过程中,本文对比了K-近邻、决策树和支持向量机3种主流机器学习分类算法在辉长岩数据上的表现。研究表明,对于上述3种构造背景,Al2O3、TiO2为最有区分度的辉长岩单斜辉石主量元素成分,Sr为最有区分度的微量元素成分。另外,对于3种构造背景的辉长岩单斜辉石主量元素和微量元素数据,机器学习模型分类准确率均达94%。     

中国不同类型钨矿床稀土元素地球化学研究成果综述

钨矿的稀土元素地球化学可以反映成矿作用的条件和过程,为矿床成因提供有效的信息。中国钨矿床稀土元素地球化学的研究硕果累累,从单矿种角度进行全国性的系统总结十分必要。本文统计了1990年至2016年间不同类型钨矿床钨矿石矿物及与成矿有关岩体的稀土元素300多组数据。通过总结可知,不同类型钨矿床钨矿石矿物及与成矿有关花岗岩中稀土元素的总量和稀土配分曲线不同,这与成矿原始物质及成矿时物理化学条件的不同有关。不同类型钨矿床大部分具有Eu负异常的特征,显示成矿条件为较高温的还原环境;黑钨矿及其成矿岩体的稀土分配模式之间存在一定的依从关系,但是,黑钨矿中的稀土元素并没有随着岩浆-流体的结晶分异而富集。     

鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组物源方向分析与三角洲沉积体系

首次利用稀土元素和微量化学元素,分析鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组母岩类型和物源方向。研究表明盆地中部延长组砂岩和泥岩的稀土元素地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解相同,表现为轻稀土富集,重稀土亏损,铕、铈元素亏损;REE分配模式均呈“右倾斜、LREE富集、HREE平坦”型;微量化学元素蜘蛛图解具“四峰三谷一平台”型,曲线呈阶梯状分布;砂岩和泥岩的地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解与盆地东北缘的太古代、元古代变质岩相一致,而与火成岩的重稀土富集、轻稀土亏损、“V”字型REE分配模式和“三峰两谷”型、曲线呈“W”字型分布的蜘蛛图解的特征有显著的差别。说明延长组母岩是盆地东北缘的太古代、元古代变质岩,主要物源方向为北东向。依据物源方向、沉积环境、砂岩岩石学特征、砂岩稀土元素和微量化学元素的地球化学特征,将鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组沉积划分为两大三角洲沉积体系,即北东向的安塞三角洲沉积体系、志靖三角洲沉积体系、安边三角洲沉积体系和北西向的盐定三角洲沉积体系。在三角洲沉积体系划分的基础上,详细阐述了不同三角洲沉积体系的岩石学特征、稀土元素和微量化学元素的地球化学特征及延长组长6-长2期三角洲沉积体系的演化过程。     

麦哲伦海山群MK海山富钴结壳稀土元素的赋存相态

利用ICP-OES和ICP-MS,分析了麦哲伦海山群西北端MK海山2 170 m水深的MKD23B-3号富钴结壳样品,获得了其剖面上主元素、稀土元素（REE）和Y含量数据,并基于元素含量间的线性相关关系,研究了REE和Y的赋存相态。结果显示:该样品剖面从基岩到表面可划分为5层,第Ⅰ、Ⅱ层为磷酸盐化壳层,第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ层为未磷酸盐化壳层。在未磷酸盐化壳层中,REE和Y主要赋存在δ-MnO₂相中;而在磷酸盐化壳层中,REE和Y除了赋存在Fe、Mn氧化物相中外,主要赋存在独立于碳氟磷灰石（CFA）的矿物相态中,可能为稀土的磷酸盐。并提出利用磷酸盐中REE/Y 估算富钴结壳磷酸盐化壳层次生稀土的方法,据此估算了MK海山富钴结壳磷酸盐化壳层次生稀土的量。在该样品中,次生稀土占稀土总量的42%~88%,近一半以上的稀土是次生的,磷酸盐化作用对于REE和Y的次生富集具有显著的贡献;因此解读磷酸盐化富钴结壳的稀土元素（特别是Nd同位素）古海洋记录必须排除次生稀土元素的干扰。     

Major and trace element geochemistry of superficial sediments and suspended particulate matter of shallow saline lakes in Eastern Austria

General geochemical parameters of water, superficial sediments, and suspended particulate matter (SPM) were determined from small shallow saline lakes (soda ponds) as well as from lake Neusiedlersee in eastern Austria. Additionally, instrumental neutron activation analysis (INAA) was used to determine the distribution of major, rare earth and other trace elements in superficial sediments and SPM. Chemical results show remarkable differences in salinity and ionic strength between the investigated ponds. Anthropogenic effects, such as drawdown of ground water level and a loss of lake water due to drainage, are clearly reflected in obtained chemical and geological data. Due to a strong dependence of the complexation and scavenging behavior of the rare earth elements (REE) on ionic strength, a significant difference between REE concentrations in soda ponds with different anthropogenic impact was found. The content and composition of authigenic evaporitic minerals in superficial sediments and SPM clearly differ with a fluctuating water level and salt concentration. Furthermore, we determined the distribution of major and trace elements in superficial sediments of a nearby fluvial system. Our results show a clear correlation between REE superficial sediment concentrations in anthropogenically degraded soda ponds and fluvial system. Therefore, we assume that REE concentrations of sediments and SPM are suitable for the study of geochemical changes of inland saline lakes due to anthropogenic impacts on water balance.     

基于数据密度确定分布区域的方法：以TAS图解分析为例

为了客观地确定数据点投图后分布的主要区域,本文提出了一种基于数据密度确定数据主要分布区域的方法。利用该方法可以更加直观地了解数据分布,并可以作为数据清洗的预处理手段。本文基于GEOROC大数据,以全碱对硅（TAS）图解为例,进行了分析和验证。通过提取GEOROC 数据库中与TAS 图解相关的岩石样本中SiO₂、Na₂O、K₂O 和烧失量含量数据,通过数据常规清洗和归算,最终获得24 个种类合计13.3 万条有效数据。通过数据投点、分区统计和提取80% 数据的分布区域,验证了24种岩石样品与TAS图解的吻合程度。通过综合研究分析发现,有6类岩石的数据分布与TAS图解定义区域基本一致,18类岩石的数据分布与TAS图解定义区域有系统性偏差。大数据研究证明了TAS图解的不足之处,利用全碱和SiO₂作为指标,难以实现提升总体分类的准确性。     

The Rare Earth Elements and Uranium in Garnets from the Beinn an Dubhaich Aureole, Skye, Scotland, UK: Constraints on Processes in a Dynamic Hydrothermal System

Garnets from skarns in the Beinn an Dubhaich granite aureole,Isle of Skye, Scotland, have a large range of concentrationsof uranium (0·2–358 ppm) and the rare earth elements(REE) (23–4724 ppm). Variations in these concentrationscorrelate with major element zonation within the garnets, andwith changes in the shape of REE patterns. Typical patternsin most garnets display light REE (LREE) enrichment, flat heavyREE (HREE) distribution and a negative Eu anomaly. These patternsare interpreted to represent equilibrium trace element exchangebetween pre-existing pyroxene, hydrothermal fluid and calcicgarnets. Iron-rich zones are characterized by positive Eu anomaliesand an increase in the abundance of the LREE relative to theHREE. These patterns are interpreted as resulting from changesin REE speciation related to the introduction of externallybuffered fluid to the skarn system. Relatively Fe-poor zonesshow strongly HREE-enriched patterns with negative Eu anomaliesand in some instances depletions in Y relative to Ho and Dy,which are interpreted as resulting from surface sorption ofthe REE during rapid, disequilibrium garnet growth. Strong correlationsbetween U abundance and the REE patterns indicate that the sameprocesses have affected U distribution. Both types of patterncan be modified by the effects of closed-system crystallizationon REE abundance in the fluid, and changes in fluid major elementchemistry. KEY WORDS: fractionation; garnet; hydrothermal; rare earth elements; skarn     

滇东地区碳酸盐岩上覆风化层的元素地球化学特征及其成因讨论

碳酸盐岩风化形成的红土保存着喀斯特发展演化历史证据,同时也是喀斯特地区土壤研究的重要对象。文章选取云 南石林地区的两处典型碳酸盐岩剖面为研究对象,对主量元素,微量元素及稀土元素在风化层的迁移特征及分布规律进行 研究,为探究风化层的成因提供依据。结果显示：（1） 以Ti为参比元素的剖面迁移特征表明,两剖面的主量元素在成土过 程中有相似的迁移规律,多数表现为淋失;微量元素略有差异,富集淋失程度不一。（2） UCC 标准化蜘蛛图显示,相对于 基岩,风化层中的Ca和Sr均出现亏损;与UCC相比,Fe、Ti等元素轻微富集,Mg、Ca、Na、K、P等元素显示了强烈的亏 损特征。（3） 基岩与风化层的REE分布模式相似,但风化层的稀土相对富集,轻稀土元素间的分异较大而重稀土元素间的 分异较小,且SJC剖面的轻、重稀土元素比值大于QST剖面;稀土元素球粒陨石标准化后,SJC剖面的Eu为负异常,剖面 上部和下部出现Ce负异常;QST剖面Ce负异常,Eu明显负异常。（4） 元素含量变化和元素对Al-Ti、Al-Fe及Zr-Hf相关性 说明剖面上覆红土是下伏基岩风化的结果。研究结果显示,两个剖面的元素地球化学特征与基岩存在很好的继承性,风化 层是基岩原位风化的产物。     

安徽冬瓜山矽卡岩铜矿石榴石成分特征及其成因探讨

对安徽铜陵冬瓜山铜矿石榴石的地球化学特征进行了研究,并进行了成因探讨。野外调查及镜下观察发现,冬瓜山铜矿石榴石分为两期形成,第Ⅰ期石榴石环带发育,颜色较深,呈褐-棕黄色;第Ⅱ期石榴石呈他形-半自形穿切Ⅰ期,颜色较浅,呈浅黄-蜡白色,具非均质性。石榴石主量、稀土元素的等离子光谱(LA-ICP-MS)分析结果显示这两期石榴石有较大差别:第Ⅰ期石榴石钙铁榴石组分含量较高,可达94.14%,稀土元素配分模式为轻稀土元素富集、Eu正异常的右倾曲线;第Ⅱ期石榴石则相对富铝,钙铝榴石组分含量达44.06%,稀土元素配分模式为重稀土元素略微富集、Eu负异常的平缓曲线。这些特征表明,第Ⅰ期石榴石为岩浆成因,形成于较氧化环境;第Ⅱ期石榴石为热液交代成因,形成于较还原环境。