雷州半岛表土常量组分地球化学特征

对采自雷州半岛48个表层土壤样品进行了常量组分地球化学特征分析,通过常量组分含量分布特征、富集与淋失系数、相关性分析等研究发现:表土中SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3含量较高,占常量组分总量的88.13%;同时, Al_2O_3、Fe_2O_3、TiO_2富集,明显高于全国土壤元素均值,且Fe_2O_3显著高于UCC均值,具明显的富铁化,而K_2O、CaO、Na_2O、MgO显著低于全国和UCC平均值;受母岩影响,研究区SiO_2含量异常低值集中分布区域与基性火山岩出露区高度耦合,异常高值分布区则主要位于海成阶地、海积平原和花岗岩、砂页岩出露区;SiO_2与Al_2O_3、Fe_2O_3、TiO_2呈强烈负相关关系,Al_2O_3与Fe_2O_3、K_2O、CaO、MgO、TiO_2分布特征具有相似性,呈现良好的正相关关系。     

熔片-X射线荧光光谱法测定铝土矿中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、CaO含量

通过实验数据确定了熔片-X射线荧光光谱法是测定铝土矿中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、CaO含量的有效方法。将样品和混合熔剂充分细磨混匀后高温熔融处理,制成玻璃片,用理论系数和经验系数对基体效应和背景干扰进行校正,结果经烧失量处理后,做线性回归。此方法提高了样品的均一性,消除了粒度效应和矿物效应,方法中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、CaO、TiO_2的相对标准偏差分别为0.14%、0.10%、0.22%、1.12%、0.08%;能力验证(国际对比)中各组分|Z|值均小于要求值2.0,具有快速方便,准确度高,精密度好,测量线性宽的特点。     

熔片-X射线荧光光谱法测定铝土矿中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、CaO含量

通过实验数据确定了熔片-X射线荧光光谱法是测定铝土矿中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、CaO含量的有效方法。将样品和混合熔剂充分细磨混匀后高温熔融处理,制成玻璃片,用理论系数和经验系数对基体效应和背景干扰进行校正,结果经烧失量处理后,做线性回归。此方法提高了样品的均一性,消除了粒度效应和矿物效应,方法中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、CaO、TiO_2的相对标准偏差分别为0.14%、0.10%、0.22%、1.12%、0.08%;能力验证(国际对比)中各组分|Z|值均小于要求值2.0,具有快速方便,准确度高,精密度好,测量线性宽的特点。     

绿柱石单矿物微量分析法

绿柱石是一种重要的含铍矿物,化学组成为:3BeO·Al_2O_3·6SiO_2,各成份含量的理论值为:BeO14％,Al_2O_319％,SiO_267％,其中部分铍常被钾、钠、锂、钙、铁等金属元素置换。 一般分析项目有:SiO_2、BeO、Al_2O_3、TiO_2、Fe_2O_3、CaO、MgO、Li_2O、K_2O、Na_2O、Rb_2O、Cs_2O、H_2O~±,有时还分析Nb_2O_5、Ta_2O_5。     

镁铬质耐火材料的快速分析

镁铬质耐火材料是建材工业上很有发展前途的一种耐火材料,主要由尖晶石类矿物和方镁石按一定比例烧制而成。由于烧制过程中生成了MgO、FeO、Al_2O_3、Cr_2O_3、Fe_2O_3组成的多元固熔体,因而具有耐高温,抗酸碱等性能,分析中分解试样较难。本文试验了试样的最佳分解条件并初探了分解机理。拟定不分离铬,一次取样测定耐火材料中SiO_2,Al_2O_3、Fe_2O_3、TiO_2、MgO、CaO、Cr_2O_3、K_2O、Na_2O的分析流程,用于镁铬质耐火材料分析,分析结果与常规分析方法相吻合。     

瓮安杉树坳铝土矿地质及地球化学特征研究

铝土矿是贵州省的优势矿种之一,但黔南地区铝土矿研究相对薄弱。本文以瓮安杉树坳铝土矿为研究对象,展开了地质特征及地球化学特征等方面的系统研究工作。结果发现:Li、Sc、Ga含量最高依次在铝土岩、碎屑状铝土矿、炭质泥岩和劣质煤层中,最低均为含黄铁矿或硫铁矿的粘土岩。同时,对"三稀"元素和主量元素之间的关系进行研究,得知Al_2O_3、TiO_2及Sc整体具有相似的变化规律,而SiO_2、Fe_2O_3、Li及Ga,局部具有相似的变化特征。随着铝含量的增加,碎屑状铝土矿中Al_2O_3、TiO_2、Sc具有相似的变化特征,演变至土状—半土状铝土矿中Al_2O_3、TiO_2、Ga具有相似的变化特征的现象。     

火山岩中Fe_2O_3FeO的调整与方法

火山岩中铁是变价元素.Fe_2O_3、FeO的含量及比值,是提供火山岩氧化程度及有关信息的常用数据.但是,Fe_2O_3.FeO的含量及变化,又直接影响标准矿物计算的结果.Fe_2O_3与FeO的含量,有的不需要调整,有的则需要调整;调整的方法也是各家不一,认识不同.因此,火山岩中 Fe_2O_3及FeO是否要调整及调整的方法,是国外岩石化学中重点研究的问题之一,也是我国处理岩石化分结果中急待明确的问题之一.     

Al_2O_3/Ti:风化与蚀变过程中的原岩示踪

Al_2O_3和Ti在风化和热液蚀变等地球化学过程中通常被认为是不活动元素,两者的比值Al_2O_3/Ti常被用来指示地球化学作用过程。通过对中国157件火成岩样品元素含量平均值的统计发现,火成岩样品中Al_2O_3/Ti与SiO_2含量值之间存在着较好的幂函数关系:ln(Al_2O_3/Ti)=0.073×SiO_2-0.89,式中Al_2O_3和SiO_2和Ti含量单位均为%。本文基于得到的经验方程和TAS图解构建了一个新的判别岩石类型的图解——Al_2O_3-Ti图解。该图解可以区分酸性岩、中酸性岩、中性岩、中基性岩-基性岩四类岩性。通过对三个火成岩风化剖面的研究发现,花岗岩风化剖面从新鲜基岩到风化形成的土壤在Al_2O_3-Ti图解中均落在酸性岩区,花岗闪长岩风化剖面从新鲜基岩到风化形成的土壤样品均落在中酸性岩区,玄武质安山岩风化剖面从新鲜基岩到风化形成的土壤样品均落在中基性岩-基性岩区。不同风化程度的风化产物与其母岩在Al_2O_3-Ti图解中所在的区域一致,即Al_2O_3-Ti图解可以用来追溯火成岩风化产物的母岩岩性。通过对胶东焦家金矿和豫西牛头沟金矿两个矿区岩石的研究发现,黑云母花岗岩从新鲜岩石到其蚀变岩及其形成矿石的样品在Al_2O_3-Ti图解中均落在酸性岩区。玄武质安山岩从新鲜岩石到其蚀变岩及其形成矿石的样品在Al_2O_3-Ti图解中均落在中基性岩-基性岩区。即不同蚀变程度的蚀变产物与其原岩在Al_2O_3-Ti图解中所在的区域一致,这表明新构建的Al_2O_3-Ti图解可以用来示踪蚀变岩的原岩性质。     

锆英石单矿物全分析

锆英石(ZrSiO_4)为锆的硅酸盐矿物,其主要成份为(Zr、Hf)O_2 56—67％、SiO_230—33％。伴生元素有:Fe_2O_3、Al_2O_3、TiO_2、CaO、MgO、MnO、P_2O_5,并含有稀土、铀,钍、铍、锡等。 主元素含量较高,伴生元素含量极微,样品重量提供又少,这些都给锆英石单矿物分析带来很多困难。     

耐火粘土矿由生料换算成熟料的一种方法

我们在耐火粘土矿勘探过程中,注意了某些方法问题的研究。本文准备介绍一下耐火粘土矿由生料换成熟料的一种方法。生料换熟料过去是用100减去某试样中灼减的百分数,然后用这个差数去除该试样的各项化学分析的百分数。如:T121试样,生料分析Al_2O_3+TiO_2∶52.84%,SiO_2∶29.46%,Fe_2O_3∶1.46%,CaO∶0.14%,灼减:14.59%。按旧法即100-14.59=85.41%,在换算熟料时,则Al_2O_3+TiO_2=     

内蒙古东部火山岩中云母特征及其形成条件

玄武岩中云母为金云母,其余皆为金云母到镁黑云母之间的一种特别富Mg的黑云母。在这些黑云母中MgO、TiO_2、Fe_2O_3含量明显偏高,而Al_2O_3和FeO较低。穆斯堡尔谱研究说明这些黑云母的Fe~(2+)四极分裂值比一般黑云母的小(Fe~(2+)Mz为2.35)。黑云母结晶时氧逸度较高,并保存了母岩浆SiO_2高和Al_2O_3低的特点,喷出时受到高温氧化作用的影响。     

藏南古堆地区三叠系涅如组含放射虫硅质岩地球化学特征及沉积环境分析

通过野外地质调查和系统的岩石化学、主量元素、微量元素以及稀土元素等研究,探讨了藏南地区三叠系涅如组含放射虫硅质岩的地球化学特征及其沉积环境。研究区的硅质岩呈黑色、灰黑色或灰褐色薄层状或透镜状产出,具有较低的SiO_2含量,对研究区的硅质岩的主量元素运用了Fe-Mn-Al三角成因判别图、Al/(Al+Fe+Mn)比值、K_2O/Na_2O比值、Si/(Si+Al+Fe)比值、100×(Al_2O_3/SiO_2)-100×(Fe_2O_3/SiO_2)、Al_2O_3/(100-SiO_2)-Fe_2O_3/(100-SiO_2)及Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)-Fe_2O_3/TiO_2图解等,显示硅质岩为具有生物成因的非热水或弱热水的大陆边缘沉积环境;硅质岩的稀土元素ΣREE变化较大,通过对硅质岩的稀土元素北美页岩标准化和球粒陨石标准模式图对比、Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)-LaN/CeN图解及特征指数Ce/Ce*和LaN/CeN分析研究,显示硅质岩为大陆边缘、大陆边缘—深海的过渡环境;对硅质岩的微量元素运用了U/Th及Ni/Co比值,显示了非热水沉积物的环境特征。综合研究分析岩石化学、主量元素、微量元素以及稀土元素等因素及生物特征,可以得出研究区的硅质岩具有生物特征的非热水的大陆边缘沉积环境。     

河南省偃龙铝土矿床地球化学特征及成矿物质来源分析

本文以偃龙铝土矿为对象,研究了铝土矿的地球化学特征,讨论了其成矿物质来源。铝土矿含矿岩系中不同矿产的SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、FeO的元素含量变化较大,且总量较高,说明铝土矿在形成过程中,其源岩风化程度较高。Al_2O_3与SiO_2、Fe_2O_3、K_2O含量呈负相关关系,与TiO_2、A/S呈正相关关系。含矿岩系明显具有富集轻稀土、亏损HREE的特征,在垂向上,其稀土元素含量较高的是Ce、La、Nd(均为轻稀土),低含量的是Tm、Ho、Eu、Lu。微量元素方面,偃龙铝土矿比山西铝土矿富集的元素有Li、Be、Sc、Ni、Cu、Zn、Zr等稀有金属元素和亲铜元素,而这些元素在贵州大竹园铝土矿中的含量比偃龙铝土矿更富集。偃龙铝土矿的成矿物质来源于基底碳酸盐岩风化残余,在广泛海侵时,残余物质经搬运沉积成矿。     

新疆卡鲁安矿区807号伟晶岩脉近脉围岩蚀变中成矿元素扩散模型及其影响因素

通过对新疆卡鲁安矿区807号伟晶岩脉体蚀变围岩样品的研究,发现主元素Fe_2O_3、Al_2O_3、K_2O、TiO_2,微量元素Li、Rb、Cs、Be等的含量在距接触带0.5 m处出现极大值,向围岩方向元素含量逐渐减少,主元素SiO_2含量则表现出相反的变化情况;同时蚀变围岩中发育白云母化和电气石化蚀变,结合矿相学及探针数据分析,认为围岩中可能发生3NaAlSi_3O_8+2H~++K~+=KAl_3Si_3O_(10)(OH)_2+3Na~++6SiO_2和2KFe_3(AlSi_3O_(10))(OH)_2+SiO_2+5Al_2SiO_5+2Na~++6H_3BO_3=2NaFe_3Al_6[Si_6O_(18)][BO_3]_3(OH)_4+2K~++7H_2O等反应。对蚀变围岩中组分含量变化率和距接触带的距离的关系进行拟合,结果表明蚀变围岩中组分的迁移方式以扩散为主,组分含量变化率是影响扩散距离的主要因素,有效扩散系数和扩散时间起次要作用,同时组分的扩散时间和扩散距离呈正比。从807号脉蚀变围岩Isocon图解可看出Li、Rb、Cs等元素具有较高的迁入率,与前人研究的Li、Rb、Cs具有较高的活动性的结论相一致。     

沙尾风化壳高岭土矿床的研究

广东沙尾高岭土矿属残积型风化壳矿床,分为白云母二长花岗岩钠化高岭土矿和斑状二长花岗岩高岭土矿。矿石主要组成矿物包括高岭石、埃洛石,伊利石及石英,含少量长石。原矿石SiO_2高达67—70％,Al_2O。20—23％,精矿SiO_2 47—50％,Al_2O_3 33—36％。矿石铁、钛含量低,SiO_2/Al_2O_3在2.2—2.5之间。高岭土的成矿作用分为前期热液蚀变阶段和后期表生风化阶段,前期主要以钠长石化和白云母化为主,后期通过地表水淋洗发育成高岭土风化壳。     

火山岩中莫来石的发现

莫来铁尖晶岩中的莫来石是首次发现的一种火山岩型莫来石。在全岩X射线粉晶衍射图上莫来石的d值(nm)为:0.5378(5),0.3428(9),0.3385(10),0.2693 (4),0.2545(5),0.2295 (2),0.1601 (2),0.1542 (4),0.1443 (2)。电子探针分析结果,莫来石的成分(%)为:SiO_2 28.96,TiO_2 0.53,Al_2O_3 67.13,FeO 3.06,MnO 0.05.MgO 0.02,Na_2O 0.21,K_2O 0.02,Cr_2O_3 0.05, NiO 0.02。这种莫来石是从玄武岩浆演化后期产生的富Al_2O_3、FeO(Fe_2O_3)和贫SiO_2的莫来铁尖晶岩浆中直接结晶而成的。     

福建西部早古生代杂砂岩特征及其源区和构造背景

福建西部早古生代杂砂岩属富石英杂砂岩类。稳定碎屑石英的高含量和不稳定碎屑长石、岩屑的强烈贫化,表现了沉积物具再旋回特点。很高的SiO_2含量及CaO、Na_2O的贫化,并以低的Fe_2O_3+MgO、Al_2O_3/SiO_2、TiO_2和高的变化极大的K_2O/Na_2O、Al_2O_3/(CaO+Na_2O)与被动大陆边缘沉积的杂砂岩相类似。稀土元素模式及其参数特征相似于现代的和古代的被动大陆边缘环境沉积的杂砂岩。分析表明,本套杂砂岩的源岩是以沉积岩、浅变质岩为主和中—酸性火成岩混合组成,所处的大地构造背景为构造上不活动的被动大陆边缘或弧后盆地环境。     

冀东早前寒武纪变质建造磁鉄矿中Si~(4 )的赋存状态探讨

41个磁铁矿采自冀东早前寒武纪变质建造的贫矿(磁铁石英岩)、富矿和近矿围岩。与磁铁矿共生的主要矿物是石英、辉石、角闪石等。在这些磁铁矿的化学分析中,除了Fe_2O_3和FeO外,常有微量的Al_2O_3、TiO_2、V_2O_5、MgO、MnO、CaO。此外,还有少量的SiO_2,一般在0.20—1.65%之间,最高含量可达7.4%。这就提出了这些元素的赋存状态问题。即这些元素是以类质同象方式     

马四剖面揭示的共和盆地12 ka以来的环境演变

以共和盆地东部风成沉积剖面(MS剖面)磁化率为依据,运用四次回归方程重建了剖面形成时的年均气温和降水量,确定近12 ka以来共和盆地年均温度–0.37℃～5.09℃,多年平均温度为2.5℃,降水量267.91～550.77 mm,多年平均降水量为418.62 mm。对常量元素氧化物(SiO_2、Al_2O_3和Fe_2O_3)含量进行分析,结果表明:1)古土壤层SiO_2含量均低于风成砂层, Al_2O_3和Fe_2O_3含量均高于风成砂层; 2)风成砂层SiO_2含量S3>S5>S1,Al_2O_3和Fe_2O_3含量S5>S3>S1,揭示S3层形成时期冷干, S5层次之, S1层干旱程度较弱;土壤层SiO_2含量S4>S2>S6, Al_2O_3和Fe_2O_3含量为S6>S2>S4,表明S6形成时期气候温湿, S2层次之, S4层温湿程度较低; 3)分层氧化物变异系数大小表明S2和S6层形成时气候波动剧烈, S1和S3层形成时期气候较稳定。以常量元素氧化物含量、温度和降水为依据,结合14C测年,重建了近12 ka以来共和盆地环境演变过程:11.9 ka BP以前为凉干期,11.9～9.7 ka BP为温湿期, 9.7～8.0 ka BP为冷干期, 8.0～4.8 ka BP为暖湿期, 4.8～2.9 ka BP为凉干期, 2.9 ka BP以来为温润期。马四剖面记录的环境演变过程与青藏高原其他区域环境演变过程具有相似性,表明共和盆地环境演变与区域环境变化具有同步性。     

岩石化学

地质辞典给出的岩石化学的定义是:岩石化学成分的研究,属于地球化学的一个分支,但不包括石油化学(Bates and Jackson,1980)。一般认为,地球化学是研究元素和同位素在地球和天体各部分的化学组成及迁移的物理和化学作用。而岩石化学研究的对象则是氧化物,通常是组成岩石的下述11种主要氧化物:SiO_2、TiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na_2O、K_2O和P_2O_5等。其中,Ti和K作为微量元素,也是地球化学研究的重要对象。