河北省含铁岩系的地球化学特征

依据河北省区域岩石地球化学调查成果,讨论了区内不同成因类型含铁岩系的地球化学特征。其中重要的沉积变质铁矿地层中Al₂O₃、Ti、P、V、Cr、Ni、Cu、Zn的质量分数和w(Fe₂O₃)/w(FeO)、w(Sr)/w(Ba)、w(La)/w(Y)较高,Rb、Li、Cs、Sc的质量分数及w(K₂O)/w(Na₂O)较低;海相沉积型铁矿地层中强烈富集Sb、Li、B、Hg、Sr和K₂O,同时贫化FeO、Na₂O、CaO、Mn、Rb等元素;主要接触交代型铁矿围岩中CaO、MgO的质量分数较高,SiO₂、Al₂O₃、K₂O、Mn、Ti、P、V、Cr、Zr、Ba、REE的质量分数及w(Fe₂O₃)/w(FeO)较低。这些地球化学特征反映其特定的地质构造环境。     

山西省石墙区铝土矿地质与地球化学特征研究

[摘 要]山西省原平市石墙区铝土矿属于典型的喀斯特型铝土矿。含矿岩系自下而上包括铁质粘土层、铝土矿层、粘土层,且含矿岩系一般包含两个明显的沉积旋回。矿体主体呈层状、似层状产出,矿石结构以隐晶质结构为主,局部出现碎屑和豆鲕粒结构。矿石构造大都为块状构造。矿物学分析显示,硬水铝石、针铁矿、锐钛矿、高岭石是主要的组成矿物,另外还含有石英、伊利石、绿泥石等矿物。地球化学分析显示,主量元素主要包括Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、H₂O⁺及TiO₂,微量元素中碱性和碱土元素Li、Sr、Be、Cs、Ba 及酸土元素Zr、Hf、Nb、Ta、W 均表现为明显富集,且Zr 和Hf 之间以及Nb 和Ta 之间具有高度的相关性。地球化学指标Zr/ Hf、Nb/ Ta 以及Eu/ Eu^*- TiO₂/ Al₂O₃图解显示,底板碳酸盐岩是山西省原平市石墙区铝土矿的重要源岩。     

川南玄武岩气孔中硅铁灰石杏仁体的特征与研究

川南普格杏仁状玄武岩气孔中产出硅铁灰石、绿泥石、石英、方解石、沥青等5种不同成分类型的杏仁体。硅铁灰石杏仁体呈圆形或椭圆形,其直径多为5～8 mm,由杏仁体壁至中心,依次分别产出石英→铁镁绿泥石→硅铁灰石。硅铁灰石晶体呈铁黑色、薄板状,由5个平行双面单形组成。微区X射线衍射分析结果显示,硅铁灰石属三斜晶系,空间群为P1 。化学成分分析表明,硅铁灰石氧化物含量(ω_B/%)为SiO₂ 53.55%、CaO 18.84%、Fe₂O₃ 13.65%、FeO 9.68%、MgO 1.44%、H₂O⁺1.74%,FeO/Fe₂O₃=0.71;铁镁绿泥石氧化物含量(ω_B/%)为SiO₂ 33.17%、Al₂O₃ 13.03%、Fe₂O₃ 8.45%、FeO 13.06%、MgO 18.82%、H₂O⁺12.12%、CaO 0.87%,FeO/Fe₂O₃=1.55。硅铁灰石杏仁体的矿物组合变化表明,玄武岩晚期的成矿热液由富Mg、Fe向富Si、Ca演化,硅铁灰石是由偏酸性、弱还原环境向偏碱性、弱氧化环境转化时所形成的过渡性产物。     

青藏高原现代湖泊沉积物碳酸盐矿物氧同位素组成特征及影响因素

选择青藏高原14个代表性现代湖泊的表层沉积物为研究对象,它们是冷湖、大苏干湖、小苏干湖、大柴旦湖、小柴旦湖、托素湖、尕海、茶卡湖、唐古拉-1、错鄂、乃日平错、纳木错、空姆错和普莫雍错,探讨这些湖泊碳酸盐矿物组成及相应氧稳定同位素组成的影响因素。XRD结果显示这些湖泊的碳酸盐矿物多以方解石为主,并含白云石。其中冷湖以白云石为主,尕海还含有一定量的文石。碳酸盐氧同位素分析结果显示总碳酸盐δ¹⁸O在-15.9‰到2.6‰范围变化,方解石δ¹⁸O变化范围为-16.2‰～3.9‰,白云石δ¹⁸O变化在-15.3‰～-5.4‰范围内。通过氧同位素与湖区环境因素的相关性分析,认为总碳酸盐δ¹⁸O受湖水δ¹⁸O组成、温度、降水量/蒸发量、盐度、海拔和纬度多种因素影响;方解石δ¹⁸O主要受湖水δ¹⁸O、温度、盐度、海拔和纬度的影响;白云石δ¹⁸O受降水量/蒸发量和盐度的影响。总碳酸盐δ¹⁸O对湖水δ¹⁸O、温度、海拔和纬度的响应是以方解石为载体而体现的;总碳酸盐δ¹⁸O对降水量/蒸发量的响应则归因于白云石δ¹⁸O对其的响应结果;另外总碳酸盐δ¹⁸O通过方解石和白云石δ¹⁸O的叠加作用响应于盐度。该研究初步建立了总碳酸盐、方解石和白云石氧同位素与环境各个指标之间的响应关系,对于揭示过去青藏高原地区环境变化有重要意义。     

金厂峪金矿床成矿流体地球化学性质对金沉淀的制约

本文对河北金厂峪金矿床蚀变围岩和石英脉组分进行的对比分析,得知蚀变围岩中Al₂O₃、P₂O₅、MnO₂含量变化较小,石英脉中SiO₂、FeO、CaO、MgO、Sr、Ba、Sc、Zn、Ga、Ta、Au、Ag、Y、Pb、REE分布模式等相对于蚀变岩有明显不同。矿石中硫化物δ³⁴S值接近0‰ ,矿石围岩胪δ³⁴S为-5.0‰ ~ +3.2‰,矿石铅的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb明显高于岩石铅。矿石中铁白云石δ¹³C值变化于-2.3‰ ~ -8.4‰ ,与初生碳δ¹³C值(-5‰ ~ -8‰ )接近,石英包亵体δ¹³C值变化于-3.55‰ ~ -8.44‰ 。脉体内的石英与碳酸盐岩,以及金属矿物都是相同成矿流体的产物,成矿流体具有深源特征。大气水及形成裂隙引起的减压作用是深源流体性质改变和组分沉淀的主要因素。     

东秦岭秋树湾铜钼矿流体包裹体和稳定同位素特征及其地质意义

秋树湾铜钼矿是东秦岭钼矿带上典型的受斑岩体控制的矽卡岩-斑岩角砾岩筒复合型矿床,矿体赋存于成矿母岩花岗岩及矽卡岩和角砾岩筒中。根据矿物共生组合、矿石组构、围岩蚀变及脉体的穿插关系,可划分为早(Ⅰ)、中(Ⅱ)、晚(Ⅲ)3个矿化期,再将Ⅰ期细分为干矽卡岩-钾长石化-石英阶段(Ⅰ₁)、爆破角砾岩阶段(Ⅰ₂)、湿矽卡岩阶段(Ⅰ₃)、磁铁矿阶段(Ⅰ₄);Ⅱ期分为斑岩型铜(钼)矿阶段(Ⅱ_b)和石英硫化物阶段(Ⅱ_s);Ⅲ期为方解石、重晶石、石英阶段(Ⅲ)。流体包裹体可划分为S型含子矿物多相包裹体、L型纯液相包裹体、C型含CO₂三相包裹体、W型气液两相包裹体、G型纯气相包裹体5种类型。按时间先后顺序,成矿流体的温度、盐度、氧化还原环境具有规律性的演化特征。均一温度范围: Ⅰ期为222~406℃,Ⅱ期为152~315℃,Ⅲ期为119~189℃;盐度w(NaCl_eq): Ⅰ期介于4.2%~36.5%,Ⅱ期为3.3%~34.8%,Ⅲ期为4.2%~11.9%。激光拉曼光谱及群体包裹体成分分析结果表明,第Ⅰ期流体以H₂O、CO₂、CH₄、H₂S为主,表现为还原环境;第Ⅱ期流体以H₂O、CO₂、N₂、O₂、SO₄^2-、Cl^-、F^-为主,为氧化环境,暗示流体源于岩浆。流体包裹体岩相学及包裹体测温表明,流体由早期的高温、高盐度、含CO₂的H₂O-NaCl-CO₂体系的岩浆流体在成矿Ⅰ期发生沸腾作用和相分离,伴随着流体沸腾、CO₂逸失、温度下降、大气水的加入、盐度下降等过程,导致大量金属硫化物沉淀。在成矿Ⅱ、Ⅲ期成矿体系趋于开放,流体存在大气降水混入,逐渐演化为晚期的低盐度、中低温度、贫CO₂的流体体系。H、O、S同位素结果表明有地幔流体参与成矿作用。     

华东地区含煤岩系天然放射性水平与生态健康风险评价

本次研究基于地表γ辐射剂量率、氡放射性测量及²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K放射性核素测试,识别华东地区含煤岩系的放射性异常地层,评价区域典型煤矿区空气、固体、水体、植物介质的天然放射性水平。结果显示：赋存于石炭系、二叠系的普通煤田与赋存于寒武系的石煤矿区呈现显著差异的天然放射性水平。普通煤田矿区地表γ辐射剂量率、氡放射性测量值总体上处于本底水平范围,矿区固体介质、水体、植物样品核素含量处于正常水平,不存在放射性污染。华东地区石煤分布带,属于放射性γ辐射高背景区,石煤矿区的原煤、煤矸石、土壤、岩石等固体介质的²³⁸U、²²⁶Ra核素富集明显,并显示更为显著的空间变异性。区域石煤条带监测矿区居民源于γ外照射引起的吸收剂量均超过国际标准限值1 mSv/a,总有效剂量均超过了2 mSv/a,地下水总α、总β浓度为限值的10~30倍,放射性污染不容忽视。华东地区石煤矿区公众所受辐射剂量较高,矿区的地下水、建材、植物等介质已经出现零星的放射性污染,应加强石煤矿区放射性环境监测,及时采取适当的控制措施。     

新疆东天山葫芦岩体岩石学与地球化学研究

葫芦岩体位于康古尔—黄山韧性剪切带东段,地表出露面积0.75km²。主要岩石类型有辉长闪长岩、辉长岩、辉石岩、辉橄岩、橄揽岩。岩相之间多呈渐变过渡关系,局部也有侵入接触。主量元素化学组成基本上属拉斑玄武岩系列。岩石相对富集LREE、适度亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)。岩浆演化过程中发生了较弱的同化混染作用。橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和斜长石的分离结晶作用是岩浆演化的主要机制。四件样品ε_Nd(t)值(＋6.4~+7.1),一件样品的ε_Sr(t)=+3.4,其余三件的ε_Sr(t)值(-10.1~-9.3),²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb(18.091~18.513)、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb(15.459~15.528)、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb(37.526~38.126)。元素地球化学和Nd、Sr、Pb同位素体系表明,源区软流圈来源的岩浆中混入了富集岩石圈地幔来源的岩浆。稀土元素地球化学证明,熔融作用发生于尖晶石稳定域内。由此可见,岩体是尖晶石稳定域内占主体的软流圈地幔与富集岩石圈地幔相互作用的结果。     

招远黄埠岭金矿岩石地球化学特征?

黄埠岭矿区广泛分布玲珑花岗岩，并发育煌斑岩脉，局部有少量胶东群变质岩残留。岩石化学成分和稀土元素特征显示、花岗岩在钾化、红化和黄铁绢英岩化蚀变过程中伴随有SiO₂、TiO₂、Al₂O₂、FeO、MnO、MgO、CaO、Na₂O、K₂O等组分和稀土元素的显著转移。岩石微量元素特征显示，玲珑花岗岩是Au的重要来源。由于煌斑岩和变质岩也受到成矿流体的作用，因此其物质成分及含量与胶东其它地区同类岩石相比有显著差异。黄埠岭金矿形成于燕山晚期，与煌斑岩侵位时代接近。     

南岭中段一六矿床绿柱石和白云母矿物学特征及其地质意义

南岭多金属成矿带中段南部的一六矿床新发现了花岗伟晶型的Be矿化。为进一步查明其矿化特征和成矿机制,文章对一六矿床中的绿柱石及共生的白云母开展了系统的矿物学和矿物化学研究。结果表明,绿柱石富集Li、Rb、Cs等,贫V、Cr、Mg、Mn,属于低碱-无碱绿柱石。云母的类型为白云母-多硅白云母,富集Li、W、Sn、Nb、Ta、Rb、Cs、Ba、Ga、Zn等元素,相对亏损Be、Mg、Cu、Pb等元素。绿柱石类质同象形式为Al³⁺→Me²⁺,其中Fe²⁺对Al³⁺的替换是绿柱石呈淡蓝色-蓝绿色的主要致色机制。白云母中稀有金属元素富集的机制为：① Li+Al^VI↔Fe²⁺+Mg（Li₃Al_-1□_-1和Si₂LiAl_-3）;② Rb⁺↔K⁺,Na⁺。绿柱石中高Cs/Na（apfu）比值,低Mg/Fe（apfu）比值,白云母高Nb、Ta、Cs,低K/Rb、K/Cs比值的特征指示一六矿床Be矿化花岗伟晶岩具有较高的分异演化程度。本次发现和研究为区域Be矿化作用研究提供了基础地质资料,也进一步为稀有金属、钨等矿种的找矿预测提供了思路。     

脉状金矿床水/岩反应体系地球化学

脉状金矿中由水/岩反应造成的交代蚀变是成矿流体在其运移过程中与围岩达到化学、同位素和热力学平衡时的产物,所涉及的热液类型为H₂O-CO₂-NaCl± CH₄±N₂± H₂S。在多数脉状金矿中都发生了贵金属元素(Au和Ag)及与其有关的稀有元素(As、Sb、Se、Te、Bi、W、B)、大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Li、Cs、Tl )与挥发份(H₂O、CO₂、CH₄、H₂S)的富集,而形成的蚀变矿物组合与容矿围岩的化学性质及水/岩反应时的温压条件直接相关。水/岩反应是造成热液中金沉淀成矿的主要因素之一。     

大水沟碲矿床成矿流体特征及其幔源性质

该文是大水沟碲矿床成矿流体研究的成果。经过进一步的稳定同位素、惰性气体同位素和流体包裹体研究,初步证明该碲矿床成矿流体主要来自地幔。由火山岩浆的多期次活动,中低温、高盐度的成矿流体,携带大量K、Na、Cl、F、CO₂、CH₄和H₂等深源物质,以富碱质、硅质为主的成矿交代作用,示意出成矿流体的深源性。氢、氧、碳、硫同位素组成均指示其成矿流体的地幔来源。惰性气体同位素测试:³He/⁴He为1.34~2.16 Ra; ⁴⁰Ar/³⁶Ar为385~1026,这进一步反应了大水沟碲矿床成矿流体来自原始地幔。     

桂西田阳堆积型铝土矿矿物学及地球化学

[摘 要]桂西田阳堆积型铝土矿产于第四纪红土层中。本文通过对桂西田阳第四系堆积型铝土矿进行一系列矿物学与地球化学研究,探索铝土矿的物质来源。矿物学分析显示铝土矿石中主要矿物为硬水铝石、赤铁矿和锐钛矿,含有少量高岭石、鲕绿泥石、三水铝石、针铁矿、金红石、伊利石、蒙脱石和石英等。地球化学分析显示,组成铝土矿石的主要化学组分有Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂、TiO₂、FeO 和H₂O⁺;微量元素分析显示,铝土矿石相对地壳和原始地幔富集B、Li、Ga、Zr、Hf、Nb、Ta、W、Th、U 等元素,而亏损Ni、Cr 等元素。矿石中明显富集稀土元素,稀土总量变化大,轻重稀土分异明显,轻稀土元素富集明显;矿石具有明显的铈异常和铕异常,且铕异常相对稳定,为一致的负异常。元素相关性分析显示常量元素间相关性较差;部分微量元素如Zr、Hf、Nb 和Ta 间呈现出较高的正相关性。通过Zr/ Hf、Nb/ Ta 图解、Eu/ Eu* - TiO₂/ Al₂O₃图解和Zr-Cr-Ga 图解综合分析显示铝土矿物质来源复杂,底板碳酸盐岩和周围火成岩都为铝土矿提供物源。     

陕西省桐峪金矿床成矿流体研究

桐峪金矿床位于华北地台南缘小秦岭金矿带的西段。矿体多呈薄板状、脉状和透镜状产出。赋矿围岩为太古代太华群变质岩系。围岩蚀变主要有绢云母化、硅化、碳酸盐化等。文章对该矿床的流体包裹体进行了岩相学研究,并开展了显微测温、流体成分及氢、氧同位素测试,模拟估算了密度、压力、深度。结果表明,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段流体包裹体的均一温度、盐度分别为:280~360℃,3%~11%;190~330℃,3%~15%;150~290℃,1%~11%。包裹体液相成分中阳离子以Na⁺、K⁺、Ca²⁺为主,阴离子以Cl^-为主,SO₄^2-次之;气相成分以H₂O、CO₂和N₂为主,含少量O₂、CH₄。流体为弱还原性。成矿温度属中(高)温,低盐度,成矿压力为78~220 MPa,成矿深度大约为3~8 km。包裹体水的δD_V-SMOW值为-44.4‰~-81.8‰,δ¹⁸O_水值为0.01‰~6.65‰。成矿流体成矿初期为岩浆水或者混有少量变质水的混合水,成矿后期有大气降水的混入。Au在成矿流体中主要是以Au(HS)₂^-的形式进行迁移,其次为Au₂S(HS)₂^2-。     

长春新区地下水水质特征及其对生态健康的评价

【研究目的】为查明长春新区地下水特征及演化，支撑东北老工业基地建设。【研究方法】本文在调查取样的基础上，充分利用前人成果资料，应用SPSS分析软件、地下水污染分析软件，通过对长春新区的地质条件、水化学参数空间分布特征、地下水化学类型、地下水化学成因的分析，得出系列结果。【研究结果】长春新区地下水的硬度较高且矿化度较大，HCO₃^－在地下水的离子中占据主导，Ca²⁺、Cl^-、O₄^2-、Na⁺在地下水中的绝对质量浓度较高；pH、H₂SiO₃、Sr、TDS、Mg₂₊、HCO₃^－的质量浓度相对稳定；地下水离子以HCO₃^－和Ca²⁺为主；Na⁺和K+同时来自岩盐和硅酸岩的溶解；Ca²⁺和Mg₂₊主要来源于碳酸盐的溶解。区内地下水质量可分为四级，其中Ⅴ类水未评出。【结论】总体来看，Ⅰ类水占7.50%，Ⅱ类水占32.10%，Ⅲ类水占20.80%，Ⅳ类水占39.60%。较好以上地下水占60.4%，总体情况较好。创新点：研究了国家级新区的地下水化学、成因和演化，得出地下水的水质特征，有效支撑区域生态健康发展。     

较低稀释比熔片制样X射线荧光光谱法测定磷矿石中12种主次痕量组分

当前应用X射线荧光光谱熔片制样技术分析测定较低含量、低荧光产额氟组分时,准确度较低,精密度较差、检出限较高。本文运用5:1较低稀释比熔样制片技术,采用波长色散X射线荧光光谱法测定磷矿石中12个主次量组分(F、Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、K₂O、CaO、TiO₂、MnO、TFe₂O₃和痕量SrO)。采用磷矿石、岩石国家一级标准物质、磷矿石管理样品和人工配制标准样品校准,经验系数法进行基体校正,结果表明12个组分分析方法的精密度和准确度较好,检出限较低,未知样品的分析结果比较满意;氟的精密度、准确度和检出限均好于文献中10:1熔样稀释比得出的结果。该方法解决了压片制样测定氟组分,熔片制样测定其他主次量组分的技术问题,同时也降低了熔片制样技术测定氟的检出限。     

尼日利亚锌尖晶石的宝石矿物学及包裹体特征研究

采用常规宝石学测试、电子探针、单晶X射线衍射和拉曼光谱等方法,深入分析了尼日利亚锌尖晶石的常规宝石学特征、化学成分、晶体结构以及包裹体特征。尼日利亚锌尖晶石呈完好的八面体晶形,强玻璃光泽、半透明,相对密度为4.48~4.61,折射率为1.792~1.794,紫外荧光灯下呈惰性。通过电子探针测试,计算其化学式为Zn_(0.87~0.92)Fe_(0.06~0.07)Al_(1.98~2.01)O₄。单晶X射线衍射揭示其为立方晶系、空间群Fd3m,晶胞参数a=8.089(2)Å,四面体键长T—O=1.953(4)Å,八面体键长M—O=1.912 9(19)Å。锌尖晶石的特征拉曼吸收峰位于418 cm^-1和659 cm^-1,分别对应E_g模式、高频T_2g(3)模式。包裹体研究显示锌尖晶石含有多种矿物包体,包括闪锌矿、钠长石、白云母、石英、绿柱石、锆石和硅铍石,结合前人研究认为尼日利亚锌尖晶石形成于富Li、Cs、Rb、Be和Ta等元素的花岗伟晶岩中。     

冰岩芯研究与全球变化

冰岩芯研究是古气候、古环境研究的有力手段,它将为“全球变化研究”提供多方面的气候、环境信息。在冰岩芯研究中,通过稳定同位素(δ¹⁸O或δD)、放射性¹⁰Be、微粒含量变化、冰结构变化、CO₂含量变化、CH₄含量变化、各种化学元素含量的变化等多种手段建立了两极地区倒数第二次冰期以来气候、环境及大气成分演化的大概轮廓。     

多种矿物流体包裹体中液相阴阳离子的同时测定

地质流体研究是地球科学领域的研究热点,矿物流体包裹体中成分是认识地质流体的关键。群体包裹体液相成分分析的传统方法大多采用单通道离子色谱分析阴离子,原子吸收光谱或电感耦合等离子体原子发射光谱分析阳离子,分析方法适用矿物种类少,单矿物需要量大（3g以上）。本文使用双通道离子色谱仪,经过大量条件实验,优化了样品爆裂、提取等前处理分析条件,确认了不同矿物可检测的离子,并采用富集方法将样品需要量由常规的3.00g减少到300mg,实现了石英、方解石、萤石、闪锌矿、石榴子石、磁铁矿和黄铁矿等多种矿物流体包裹体液相成分中Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、F^-、Cl^-、Br^-、NO₂^-、NO₃^-、SO₄^2-等阴阳离子的同时分析。所建立的离子色谱同时分析矿物流体包裹体液相微量成分分析方法简便、快速,成本低,用样量少,扩大了矿物种类的分析范围,为成矿流体研究提供了更加直接、有效的信息。     

松辽盆地徐家围子营城组流纹岩地球化学特征及构造指示意义

松辽盆地徐家围子营城组发育一套以流纹岩为主的中酸性火山岩。岩石薄片观察和主量、微量元素研究发现,后期热液蚀变、区域埋深及低温水合作用对流纹岩的Si、K、Rb等元素含量产生一定影响; 流纹岩明显富集Rb、Th、U、Pb等强不相容元素,Ba、Sr、Ti、Eu、P 负异常,暗示其经历了斜长石、磷灰石和钛铁矿分离结晶作用。流纹岩的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.705265 ~ 0.711895)值变化范围较大,大多数ε_Nd(t)为正值(1.83 ~ 3.38),Pb同位素比值相对集中,(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i=18.09～18.32,(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i=15.50 ~ 15.54,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i=37.80 ~ 38.10。研究表明,岩石的源区为大比例年轻成分与少量古老地壳的混合部分熔融,其演化过程中经历了不同程度的地壳混染。松辽盆地早白垩世火山岩为板内伸展环境喷发的产物,可能与太平洋板块俯冲导致的中国东部岩石圈减薄、软流圈上涌密切相关。