现场XRF数据处理中多重分形方法研究

化探异常信息提取是地球化学勘查工作中的核心任务,使用不同方法提取异常信息导致的差异将对异常范围的判断造成影响.这里以新疆西天山地区现场X荧光土壤化探数据为例,尝试将多重分形方法中的含量求和法推广至五段直线进行拟合计算,据此确定工区内As、Sr两种元素正异常下限值与负异常上限值,结合研究区地质背景对异常区域进行综合解释,并与传统统计方法圈定的异常范围进行比较后发现:五段式拟合含量求和法对正异常的圈定结果与传统方法一致性较高,且在负异常的圈定上取得了较为显著的效果.     

区域次生地球化学负异常模型及其意义

原生地球化学负异常的研究已经引起重视,特别是前苏联的化探工作者还总结出利用地球化学原生负异常对热液矿床进行普查和评价的准则.但是,由于缺乏可供对比的划分负异常的适当方法,使得对负异常的研究不能系统化,研究结果也不能互相对比,尤其是对于区域水系沉积物测量中发现的负异常研究很少.本文通过对几个地区衬值负异常的分析,系统地探讨了区域性负异常的分布特征、负异常与正异常的关系、负异常的地质意义和找矿信息等.总结出单元素和多元素区域负异常的分布模型.建立了AU和Cu矿床的区域正负、异常模型.提出了地球化学异常是由正异常和负异常组成的.     

基于MAPGIS的分形方法确定化探异常

地球化学元素的异常下限值确定是地球化学中重要的问题之一,目前还没有一个令人满意的具有科学依据的计算方法。传统的化探异常下限值计算是基于元素的地球化学分布呈正态分布或元素含量在空间上呈连续的变化这一假设为基础的,而事实上地球化学元素含量的空间分布是极其复杂的,研究表明,地球化学景观可能是一个具有低维吸引子的混沌系统,元素的地球化学背景值和异常具有各自独立的幂指数关系,由此导致了一种多重分形分布,因而可以利用元素的分形分布求出其异常下限。利用元素的分形分布求异常下限的几种常用方法均是以求取不同尺度r下,对应的N(r)数。如果用手工统计方法计算,计算过程简单但繁琐,地理信息系统((}IS)可以实现图形单元的动态查询和属性统计,这种特性很适合于统计不同尺度r下对应的N(r),因此,可以将分形方法与地理信息系统加以结合,在CIS平台上对地学图形和属性信息进行分析及统计处理,将原来比较繁杂的分形计算操作变得方便简捷,易于实现。本文以武汉中地信息公司开发的．MAPGIS地理信息系统为例,对河北某地1：5万Cu元素化探数据进行了处理,具体说明了以MAPGIS为工具,利用分形方法求取元素化探异常下限的过程,并将计算结果与传统异常下限计算方法所得的结果进行了对比,所得的异常下限值相近或一致,但由于传统的计算方法不仅要求对原始数据进行预处理,而且在下限值的确定上需要结合本地区的实际地质情况确定,因此人为干扰因素较大,而利用基于MAPGIS的分形方法计算元素异常下限值不仅操作简单,而且计算时由于不受元素特高值的影响,因而不用对原始数据进行预处理,人为干扰因素较少。通过对比得知该方法在实践工作中可行。     

重庆凉风垭剖面二叠-三叠系界线层碳同位素变化特征

重庆凉风垭二叠-三叠系界线剖面64个碳酸盐样品碳同位素值测试结果显示,在界线附近碳同位素值出现3次负异常,第1次负异常出现在第37层,考虑到该层是灰岩透镜体与黏土岩的混合层,此次异常有待进一步验证;第2次负异常出现在第40层,此次异常是δ(13C)值偏移幅度最大的1次(1.5‰),在该层大量生物灭绝;第3次负异常出现在第44层.凉风垭界线剖面碳同位素值的3次负异常与生物变化的对比表明,碳循环的多次变化与生物危机相伴,生物危机期间环境处于不稳定状态.     

西藏班戈-嘉黎地区铀矿远景调查中地球化学异常的识别方法

地球化学元素的背景值一般服从正态分布或对数正态分布,假定服从正态分布,用图方法可以求出它的数学期望值(μ)和标准差(σ),进而可以求出每个观测数据的背景值。观测数据由背景值和剩余异常值组成,剩余异常值等于观测数据减去背景值。定义异常为剩余异常值在背景值上发生的小概率事件,即剩余异常值≥μ+3σ,称为剩余异常法。以西藏班戈-嘉黎地区铀矿远景调查项目的化探数据为例,通过与传统方法圈出的异常进行对比显示,剩余异常法可以有效地降低异常数量和剔除假异常,减少不必要的异常查证,节约经费,提高找矿效率。     

黔东南扒草金矿微量和稀土元素特征及其意义

扒草金矿产于黔东南下江群浅变质岩系中,是近年来新发现的金矿床。文章对其赋矿地层、蚀变围岩、不同成矿期石英脉的微量和稀土元素进行了研究。研究结果表明,赋矿地层与蚀变围岩的微量、稀土元素特征无差异。石英脉的稀土、微量含量低于地层和蚀变围岩,但其稀土元素配分模式、微量元素配分模式总体上与地层和蚀变围岩相似;所有样品在稀土元素三组分图中的投影均处于同一位置。不同成矿期石英脉对比发现,成矿早期石英脉的稀土配分模式与地层及蚀变围岩一致,而晚期石英脉的稀土元素配分模式发生了一些变化。即从早期到晚期,石英脉中W元素含量迅速降低,而V、Cr元素含量升高,特征值δTb、δTm由正异常变为负异常;微量元素曲线呈现地层、蚀变岩中的Sr均表现为负异常,而石英脉中大部分表现为Sr的正异常,少部分表现为负异常;石英脉的w(Y)/w(Ho)值与区域变质岩相似,但部分样品偏离区域变质岩的范围。总体认为,成矿物质主要来自于浅变质岩系,成矿流体主要为变质流体,但在晚期可能有其它流体的加入;石英脉富含LREE的同时富集部分HFSE,w(Th)/w(La)、w(Nb)/w(La)、w(Hf)/w(Sm)值均小于1,表明成矿流体为Cl-F-的流体体系;特征值δEu负异常、δCe无异常和w(Th)/w(U)值大于1.25,表明扒草金矿的成矿环境为还原环境。     

北京十三陵中、新元古代层序地层格架中碳、氧同位素分布规律

北京十三陵中、新元古界沉积厚度巨大(4278 m),笔者通过对关键界面的识别和沉积体系域配套的原则,在其内识别出19个层序。在此基础上对高于庄组的4个层序、杨庄组的1个层序、雾迷山组的2个层序和铁岭组的1个层序的层序界面和层序内部碳、氧同位素进行了系统测定,得出如下认识:北京十三陵中、新元古界δ~(13)C值为-2.6‰～0.81‰,δ~(18)O值为-8.8‰～-2.8‰。在层序界面上、下,一般表现为δ~(13)C值由负异常向正异常方向迁移,δ~(18)O值由正异常向负异常方向迁移。δ~(13)C演化机理是:每层序底部均为一次新的海平面上升期沉积,在此期间,藻类生长速度较快,沉积速率高,有机质与外界接触时间短暂,使有机质在尚未被氧化前就被迅速埋藏。因此,有机碳埋藏速率较高,造成一个相对较高的δ~(13)C值;层序顶部反映了海平面的下降和地表暴露事件的发生,在此期间藻类生长速度减慢,甚至停滞,并且由于海平面下降,水体变浅,有机     

扬子西南缘拉拉IOCG矿床辉钼矿稀土元素地球化学特征

本文以扬子西南缘拉拉IOCG矿床辉钼矿为研究对象,应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),对变质热液期浸染状辉钼矿(Ⅰ)及后期热液期团块状辉钼矿(Ⅱ)中稀土元素(REE)进行了研究。两期辉钼矿具明显不同的矿/岩相学及REE特征:辉钼矿(Ⅰ)镜下呈鳞片状、规则的板柱状、弯曲的板柱状集合体;辉钼矿(Ⅱ)晶体粗大且结晶程度较高,镜下呈片状集合体。辉钼矿(Ⅰ)的∑REE明显高于辉钼矿(Ⅱ),但轻、重稀土分异程度低于辉钼矿(Ⅱ);辉钼矿(Ⅰ)具Eu负异常特征,而辉钼矿(Ⅱ)表现为Eu正异常、Ce负异常。研究认为:辉钼矿(Ⅰ)的Eu负异常主要受控于成矿流体本身的性质,成矿流体的形成温度较高;辉钼矿(Ⅱ)的Eu正异常、Ce负异常主要受控于成矿流体所处的物理化学环境,并暗示其成矿流体为较低温、高氧逸度的流体。两期辉钼矿分别源于不同的成矿流体。     

松辽盆地白垩纪火山期后热液活动的岩石地球化学和年代学及其地质意义

在松辽盆地东南隆起区营城组标准剖面营三段古火山口附近识别出岩浆期后热液活动的地质记录。岩石学特征表现为隐爆角砾岩,即,原有的近火山口相岩石(原岩)被高压流体炸碎形成原地角砾、之后又被灌入的富含矿物质"岩汁"胶结形成的原地角砾岩。采集隐爆角砾岩及其上覆和下伏三个层位共10个样品进行地球化学和年代学对比研究,包括两套4个对应的原岩和岩汁、下伏4个玄武粗安岩和上覆2个流纹岩。原岩高精度~(39)Ar/~(40)Ar坪年龄113.4±0.7Ma;岩汁为含铁酸性流体的隐晶质析出物,其~(39)Ar/~(40)Ar坪年龄112.9±19.6Ma;二者的年龄差反映岩浆主期与期后热液活动的时代间隔(1Ma之内)。10个样品的共性是:(1)稀土总量中-高(∑REE=81×10~(-6)～202×10~(-6))且轻重稀土分异明显((La/Yb)_N=4.91～11.45);(2)MORB标准化蛛网图上P和部分不相容元素(Cs、Th、La和Zr)正异常,而另一部分不相容元素(Sr和Pb)负异常。整体表现为双峰式裂谷火山岩特点。主要差别在于:(1)铕和钡表现为两种情况,下伏玄武粗安岩和隐爆角砾岩中的粗面岩具正异常,而隐爆角砾岩中的流纹岩和岩汁及其上覆的流纹岩具负异常;(2)只有2个岩汁样品显示K负异常,其它8个岩石样品均为K正异常;(3)下伏玄武粗安岩(4个样)显弱的Ti正异常且Rb/Sr比低(0.04～0.05),而其它6个样品为Ti负异常且Rb/Sr比高(0.62～2.83),其中的2个岩汁样品Ti负异常最强。岩汁与其下伏粗面质原岩差别显著,而与其上覆流纹岩(SHRIMP年龄110.6Ma)的地化特征相似(见正文)。该火山期后热液活动是深源热流体萃取壳源物并沿古火山通道(构造薄弱带)运移到近地表的,可能是后续流纹质火山活动的先驱。这种高压的岩浆期后热液导致围岩炸裂、发生角砾岩化、形成大量角砾间孔和裂缝。这是造成火山口-近火山口相带成为优质储层的重要因素。该类火山岩储层改善作用早于烃类运移,可构成有利于成藏的时空配置。与该期热液活动相伴生的深源天然气早于上覆圈闭的形成,因此对成藏没有贡献。     

地球化学负异常及其找矿意义

地球化学负异常的存在具有普遍性。完整的地球化学异常场应包括正异常场和负异常场。负异常按其规模和找矿意义可分为区域、矿床和矿体３个不同层次。区域负异常，可以指明区域找矿方向，圈定找矿靶区；矿床负异常指出矿床可能存在的地段；矿体负异常具体圈定矿体存在的空间位置。负异常与正异常的综合研究，有助于深化对矿床成因的认识，扩大找矿信息，提高找矿效果。     

滇东富乐铅锌矿区地层稀土元素地球化学

通过对罗平富乐铅锌矿区地层及矿石进行了稀土元素地球化学特征对比研究.结果显示,梁山组样品 ΣREE值25.91×10-6~108.40×10-6,δEu值0.35~0.73,δCe值0.64~1.35.具Eu负异常和Ce弱正异常;阳新组碳酸盐岩样品 ΣREE值0.82×10-6~6.75×10-6,δEu值0.15~0.97,δCe值0.22~0.62,具Eu负异常和Ce负异常;玄武岩样品 ΣREE值204.17×10-6~290.57×10-6,δEu值变化范围0.91~0.97,δCe值1.02~1.03,Eu异常和Ce异常不明显.峨眉山玄武岩、阳新组、梁山组岩石与矿石REE配分模式比较区别明显,暗示成矿物质并非这些地层提供另有其它来源;梁山组及含矿地层阳新组样品为轻稀土富集型,并具有Eu负异常,暗示地层可能形成于被动大陆边缘还原环境.     

桂北向阳坪铀矿床矿石矿物LA-ICP-MS原位稀土元素地球化学特征及其对成矿流体的制约

向阳坪铀矿床是桂北苗儿山地区最具代表性的花岗岩型铀矿床,对该矿床矿石矿物REE开展了微区原位研究并结合前人研究成果进行了综合分析,表明铀黑∑REE介于689.12×10~(-6)～869.31×10~(-6)之间,LREE相对富集,HREE相对亏损具强Eu负异常及Ce正异常,TE_(1,3)值介于1.26～1.33之间,具典型M型四分组效应;沥青铀矿∑REE介于569.73×10~(-6)～3 373.83×10~(-6)之间表现出两种特征:①LREE富集,HREE亏损,轻重稀土元素分馏程度较大具强Eu负异常和弱Ce正异常,配分曲线呈右倾型;②轻重稀土元素分馏程度较小,Eu负异常明显弱Ce负异常,配分曲线呈海鸥型。围岩稀土元素配分模式相似,Y/Ho值范围狭窄,指示具有相同物源;矿石矿物稀土元素与围岩存在较大差异,亲缘性不明显。成矿作用伴随围岩发生蚀变及围岩高铀背景;成矿流体具多阶段、富U-Y-REE特征,铀主要来自深部热液,围岩贡献不显著;矿床定位受构造-岩体联合控制,矿体规模、形态受构造规模、产状控制。     

地球化学异常对矿床的指示

地球化学异常是指将地球化学背景与自然体系中某种地球化学指标比较,出现显著差异的现象。地球化学异常是相对背景而言,因此具有相对性。地球化学异常根据异常值与背景值的大小关系可划分为正异常和负异常;根据异常规模的大小可划分为地球化学省、区域异常、局部     

坦桑尼亚某金矿的磁力、激电异常特征

坦桑尼亚某金矿是与条带状含铁建造（BIF）有关的隐伏金矿床。为了查明该金矿脉的分布情况,开展了地面高精度磁力勘查。△T异常特征以负异常为主,负异常峰值大于正异常,正异常为伴生异常,总体上反映了BIF在平面上的延伸方向和构造方向特征;激电测深断面异常以视电阻率等值线“下凹”、视极化率等值线“上凸”为表现形式,二者分别反映了断面内的构造位置和BIF形态特征。本区磁力和激电异常对BIF体的隐伏特征反映的均很明显,依据二者的测量成果,进行钻孔定位,指导钻探施工,钻遇了目的层,收到了很好的效果。     

基于MAPGIS的含量-面积分形法确定元素异常下限及圈定异常区:以湖南阳明山地区为例

地球化学元素的异常下限值确定是地球化学中重要的问题之一,目前还没有一个完善的具有科学依据的计算方法。传统的化探异常下限值计算是以元素含量或元素含量的对数值呈正态分布这一假设为基础的,而事实上地球化学元素含量的空间分布是极其复杂的。研究表明,地球化学景观可能是一个具有低维吸引子的混沌系统,元素的地球化学背景值和异常具有各自独立的幂指数关系,由此导致了一种多重分形分布,可以利用元素的分形分布求出其异常下限。对湖南省阳明山地区的化探水系采样分析数据采用分区的处理方法,根据每个区内数据的分布特征采用分形和传统方法混合应用来确定异常下限,勾绘出Sn元素异常图,与单独采用传统方法相对比收到了良好的异常圈定效果。根据新方法确定的元素异常下限所圈定的异常区与已知矿点高度拟合。     

北京燕山地区薛家石梁杂岩体特征、成因、源区性质及岩石圈减薄方式

薛家石梁杂岩体位于北京北山地区,在平面上呈北西向的椭圆状,主要由辉长岩、二长辉长岩、二长岩、正长岩和花岗岩组成。根据锆石SHRI MP定年结果为132·8~123·3Ma,形成于早白垩世早期。野外地质特征、矿物学特征、岩石学特征及地球化学特征表明,薛家石梁杂岩体中二长岩是二长辉长岩岩浆与正长岩岩浆混合作用的产物,从辉长岩岩浆到二长辉长岩岩浆经历了结晶分异作用。薛家石梁杂岩体中正长岩具高Sr,低Y及Eu正异常特征,推测其可能来源于加厚陆壳的底部。薛家石梁杂岩体中辉长岩中Mg#值为65,w(Nb)/w(U)值为37·8,这些特征暗示其可能为原生岩浆。辉长岩中ε(Nd)值为-6·5,表明其源区岩石不具亏损地幔特征;而辉长岩具富集Pb、Ti、Nb正异常,Hf的负异常,与EMI型富集地幔特征(具Nb、Hf正异常及Pb的负异常)不一致;辉长岩中Rb、Th、Nb、U、La、Ce元素含量比EMI型富集地幔低一个数量级;杂岩体中N(87Sr)/N(86Sr)与N(206Pb)/N(204Pb)值具正相关关系也表明不具交代富集型地幔特征。因此,我们认为辉长岩岩浆源区应为软流圈地幔,而不是富集型地幔(EMI)。辉长岩中ε(Nd)的负值是辉长岩岩浆与太古宙下地壳相互作用的结果。因此,我们认为中国东部岩石圈减薄的主要机制是岩石圈的拆沉作用。     

大水金矿区碳酸盐岩稀土元素地球化学特征及其成因初探

大水金矿区广泛发育碳酸盐岩,大量的稀土元素分析发现区内不同类型碳酸盐岩(未矿化和矿化)显示出不同的稀土元素地球化学特征。研究表明,未矿化碳酸盐岩样品稀土元素配分模式为较一致略向左倾斜,重稀土谱线呈锯齿状,具强烈的Eu正异常(δEu=11.32~13.13)和中等Ce正异常(δCe=1.24~1.61);矿化碳酸盐岩样品稀土元素配分模式为较一致略向右倾斜的曲线,具弱Eu负异常→无Eu异常→弱Eu正异常(δEu=0.60~1.19)和Ce负异常明显—不明显(δCe=0.55~0.88)。未矿化碳酸盐岩在成岩过程中有热水作用的参与,是热水与海水相互作用的产物;矿化碳酸盐岩是热水、大气降水及深源流体与海相碳酸盐反应的产物。     

东沟坝多金属矿床矿质来源的稀土元素地球化学限制

对东沟坝矿床矿石及赋矿火山岩的稀土组成研究表明：矿石普遍发育显著的Eu正异常和弱的Ce负异常,说明成矿热液为温度较高(250℃以上)、相对还原的热流体。Eu正异常和弱Ce负异常同时在矿石中发育。说明矿石沉淀时较高温度的热流体与少量的海水发生了对流混合。除Eu、Ce之外矿石稀土配分模式总体与赋矿的火山岩接近,说明成矿金属主要来自豆坝群火山岩。根据矿石中大量发育重晶石和矿石普遍具有的LREE富集、明显的Eu正异常和弱Ce负异常的事实,推断成矿流体中SO4^2-的大量出现与岩浆脱气组分贡献有关。     

根据航磁异常研究邯邢地区的地质构造

通过研究航磁异常与纬向构造的关系,了解到基底构造上存在纬向构造。它为岩浆侵入提供了通道。盖层上的新华夏构造带与北东向的正,负磁异常带吻合较好。矿床明显地受构造控制。通过研究负异常带切割正异常带,证实了本区的新构造运动。高空(飞行高度1600米)航磁异常对查明深部岩体的产状、形态、延深及岩体间的关系,提供了信息。     

内蒙古乌兰浩特地区正长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

为探讨乌兰浩特地区正长花岗岩形成时代及其构造环境,对其进行锆石U-Pb年龄和岩石地球化学研究。结果表明: LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(219.7±1.2) Ma,代表了其成岩年龄; 岩石高硅、高碱,贫铝、钙、镁、铁; 岩石稀土含量偏高,轻重稀土分馏不明显,Eu负异常明显; 在微量元素上,富集大离子亲石元素Rb、K,贫Sr、Eu、Ba,富高场强元素U、Th、Hf、HREE,贫Ti; 10 000×Ga/Al值(3.53~5.09)均大于A型花岗岩的下限值(2.6),明显高于I型和S型花岗岩的平均值(分别为2.10和2.28)。因此,晚三叠世正长花岗岩为A型花岗岩,推断其形成于古亚洲洋闭合后的造山后岩石圈伸展构造环境。