广西六景泥盆系腕足壳体的微量元素组成及其对海水信息的保存

低镁方解石腕足化石壳体被广泛地应用于地质历史时期原始海洋地球化学组成的重建研究,其保存度的识别是该研究的一项重要内容。通常使用显微结构、阴极发光和微量元素含量等3种方法验证其对原始地球化学信息的保存,微量元素含量的识别方法一直被置于较为次要的地位。我们对采自广西六景泥盆系腕足化石微量元素研究表明,其Fe、Mn、Sr分别为(12~2800)×10-6、(1~711)×10-6和(243~1835)×10-6。上述3种识别方法实质上都是微量元素的识别,其余两种识别方法只是微量元素的不同表现而已。通过氧同位素组成、Mn和Sr/Mn对比,得知Mn含量小于100×10-6,Sr/Mn值高于10的腕足化石壳体基本上保存完好。这一发现为利用腕足化石研究海水原始碳氧同位素提供了有力的判据。     

腕足类化石壳体同位素地球化学在恢复古环境中的应用

地球历史时期的生物硬壳或骨骼记录着丰富的地球过去环境特征的信息,对这些化石成分进行同位素地球化学研究是发掘其中信息、探索地球历史环境变化的有效途径之一。过去四十年来化石同位素地球化学在恢复古海洋环境、气候、盐度以及研究碳、氧同位素长期变化等方面的应用越来越受到人们的重视。腕足类化石壳体是古生代海洋环境恢复的主要手段之一。但这一方法也还存在一定的问题,这些问题集中在腕足壳体是否与其生存的海水存在同位素的平衡、是否存在由于生物生命过程中的新陈代谢作用造成的稳定同位素分馏的同位素生命效应(VitalEffects)、是否保存其原始的同位素信息等方面。详细回顾了腕足类化石壳体同位素——这种在恢复古环境研究中广泛应用方法的发展历史、研究现状、存在的问题,以及不同的学者对这些存在的问题所做的工作和他们对这些问题的不同观点。同时也介绍了这一方法的一些研究新进展。     

关于维管植物大化石保存方式术语的商榷

本文讨论了维管植物大化石保存方式中使用的术语，发现其中存在一些问题，主要表现在：（1）对化石化作用使用的术语经常与植物大化石保存方式所使用的术语混为一谈；（2）对同一术语不同的作者可能有不同的解释。这种状况很容易造成认识上的混乱。作者回顾了相关的讨论，并运用图解的方式对维管植物大化石的保存类型作了归类和比较的进一步讨论，建议把化石化作用所使用的术语和植物大化石保存方式所使用的术语合理地分开，从而尽可能地避免术语使用上的混乱。     

南海北部表层沉积物碳酸钙含量及主要钙质微体化石丰度分布

通过研究南海北部陆坡至深海平原表层沉积物碳酸钙含量、浮游有孔虫壳体丰度、钙质超微化石丰度空间分布, 认为研究区碳酸钙溶跃面位于水深约3000m处, 碳酸钙补偿深度(CCD)位于水深约3500m或者更小水深。浮游有孔虫壳体、钙质超微化石是表层沉积物碳酸钙的主要组分, 浮游有孔虫壳体对数值、钙质超微化石丰度均与碳酸钙含量对数值呈较好线性关系。水深3000m以浅的表层沉积物中, 碳酸钙含量对数值、浮游有孔虫壳体丰度对数值随水深增大趋于线性减小, 而钙质超微化石丰度随水深增大而趋于线性增大。浮游有孔虫壳体丰度和钙质超微化石丰度分布差异可能与这两类碳酸钙颗粒沉积学行为不同有关:浮游有孔虫壳体丰度随水深的变化可能主要受到陆源粘性颗粒稀释作用; 钙质超微化石和陆源粘性颗粒沉积学行为相似, 可能主要在海底边界层参与絮凝作用和反絮凝作用, 随水深增大皆趋于富集。随着水深从3000m逐渐增大, 碳酸钙溶解作用成为海底碳酸钙分布的主要影响因素, 碳酸钙含量对数值与浮游有孔虫壳体丰度对数值随水深增加呈加速减小趋势, 而许多表层沉积物不含或贫钙质超微化石。然而, 所有表层沉积物碳酸钙都没有被溶解殆尽。通过碳酸钙严重不饱和环境下表层沉积物碳酸钙含量的分布, 识别出一些底流活动的影响。特别地, 在中沙北海岭周缘深海平原存在浮游有孔虫壳体与钙质超微化石高丰度带, 该高丰度带可能是底流作用下快速沉积的结果。碳酸钙含量小于约2% 的许多表层沉积物具有浮游有孔虫壳体贫乏、钙质超微化石相对富集的特点, 该现象很可能与这两类碳酸钙颗粒粒径悬殊有关, 体积微小的钙质超微化石更有机会成为永久性沉积物。     

Rare earth element geochemistry of scleractinian coral skeleton during meteoric diagenesis: a sequence through neomorphism of aragonite to calcite

Rare earth element geochemistry in carbonate rocks is utilized increasingly for studying both modern oceans and palaeoceanography, with additional applications for investigating water–rock interactions in groundwater and carbonate diagenesis. However, the study of rare earth element geochemistry in ancient rocks requires the preservation of their distribution patterns through subsequent diagenesis. The subjects of this study, Pleistocene scleractinian coral skeletons from Windley Key, Florida, have undergone partial to complete neomorphism from aragonite to calcite in a meteoric setting; they allow direct comparison of rare earth element distributions in original coral skeleton and in neomorphic calcite. Neomorphism occurred in a vadose setting along a thin film, with degradation of organic matter playing an initial role in controlling the morphology of the diagenetic front. As expected, minor element concentrations vary significantly between skeletal aragonite and neomorphic calcite, with Sr, Ba and U decreasing in concentration and Mn increasing in concentration in the calcite, suggesting that neomorphism took place in an open system. However, rare earth elements were largely retained during neomorphism, with precipitating cements taking up excess rare earth elements released from dissolved carbonates from higher in the karst system. Preserved rare earth element patterns in the stabilized calcite closely reflect the original rare earth element patterns of the corals and associated reef carbonates. However, minor increases in light rare earth element depletion and negative Ce anomalies may reflect shallow oxidized groundwater processes, whereas decreasing light rare earth element depletion may reflect mixing of rare earth elements from associated microbialites or contamination from insoluble residues. Regardless of these minor disturbances, the results indicate that rare earth elements, unlike many minor elements, behave very conservatively during meteoric diagenesis. As the meteoric transformation of aragonite to calcite is a near worst case scenario for survival of original marine trace element distributions, this study suggests that original rare earth element patterns may commonly be preserved in ancient limestones, thus providing support for the use of ancient marine limestones as proxies for marine rare earth element geochemistry.     

江西永平Cu-W矿床白钨矿地球化学特征及其对矿床成因的指示

江西永平Cu-W矿床是钦杭成矿带东部一个大型Cu-W矿床。针对该矿床的成因,一直存在着海底喷流沉积型与矽卡岩型矿床的争论。文章针对该争论,通过对永平Cu-W矿床的白钨矿开展微量元素分析,研究了成矿流体性质、来源和矿床成因。永平Cu-W矿床发育3种类型白钨矿:退化蚀变阶段暗色均质白钨矿Ⅰ-1;亮色均质白钨矿Ⅰ-2;石英-硫化物阶段具有环带结构的白钨矿Ⅱ。白钨矿中Mo含量和Eu异常能够指示成矿流体氧化还原性。白钨矿Ⅰ-1富集Mo元素,并呈负Eu异常,指示氧化性;白钨矿Ⅰ-2和白钨矿Ⅱ中Mo含量减少,并且呈正Eu异常,指示成矿流体的氧逸度降低。永平Cu-W矿床所有白钨矿均呈明显的轻稀土元素富集模式,与典型矽卡岩型白钨矿稀土元素特征相一致,而明显不同于石英脉型矿床白钨矿中稀土元素或重稀土元素富集模式。白钨矿具有高Mo和低Sr元素,与岩浆-热液白钨矿特征一致,而明显不同于变质来源的白钨矿,指示成矿流体来源于岩浆。白钨矿的Y/Ho比值范围为19～43,与似斑状黑云母花岗岩(Y/Ho=25～30)相似,明显不同于石炭系叶家湾组(Y/Ho=34～75),指示成矿流体主要来源于岩浆。白钨矿地球化学特征指示永平Cu-W矿床为矽卡岩型矿床。     

闽中梅仙丁家山铅锌矿床硫化物微量元素地球化学特征及其成矿意义

梅仙丁家山铅锌矿床是闽中新元古代马面山群中多个大中型铅锌多金属矿床的典型代表.本文以丁家山铅锌矿床两类矿石(含磁黄铁矿矿石和含磁铁矿矿石)内的闪锌矿和黄铁矿为研究对象,通过电子探针及LA-ICP-MS微量元素分析技术,揭示二者的微量元素组成和赋存状态,探讨成矿温度及矿床成因方面的重要信息.分析结果显示:闪锌矿内Fe、Mn、Cd、Cu、In、Pb、Bi元素较为富集,两类矿石内的闪锌矿除Fe元素含量相差较大以外(平均值分别为9.3％和1.7％),其他元素含量并无明显差异;电子探针面扫描和LA-ICP-MS剥蚀图像显示元素Mn、Cd、In以类质同象形式存在,而Fe、Cu、Pb、Bi则有类质同象和显微包体2种存在形式.黄铁矿微量元素含量整体较低,元素Co、Ni、Pb、Bi相对富集,Ni、Mn主要以类质同象形式存在,Cu、Co有类质同象替换和显微包体2种形式,Pb、Bi主要以方铅矿包体形式存在.两类矿石中的闪锌矿Zn/Cd比值分别在120～150之间和93～210之间,均指示中温成矿条件.两类闪锌矿内Fe、Cd、Mn元素含量特征与典型矽卡岩型矿床内的闪锌矿相吻合;矿床内硫化物硫同位素组成揭示成矿物质来自于岩浆岩.上述证据共同支持梅仙丁家山铅锌矿矿床属矽卡岩型矿床.     

新疆511铀矿床微量元素富集特征研究

通过对砂岩铀矿体及其围岩中的Se、Re、Ga、Ge、V、Mo和U等元素的测试与分析,文章系统研究了511砂岩型铀矿床中主要微量元素的富集特征。结果表明：511铀矿床中,Se、Re、Ga、Ge、V、Mo等微量元素存在不同程度的富集,其中Se、Re、Ga的富集达到综合利用工业品位;微量元素空间分布受层间氧化带控制且具有规律性,沿层间氧化作用方向,依次出现Se-Re（＋Gc）-Mo-V等分带;Re与U具有较好的相关性,Se、Re元素对砂岩铀矿找矿具有重要指示意义。511铀矿床是一个与层间氧化带有关的多元素聚集的复合矿床。     

豫西栾川县骆驼山硫锌多金属矿床闪锌矿微量元素地球化学特征及其地质意义

豫西栾川晚侏罗世中酸性岩浆热液活动形成了一套Mo-W(Fe)-Pb-Zn-Ag多金属成矿系列。其中骆驼山硫锌多金属矿床位于南泥湖矿田岩体的外接触带。在野外地质调查的基础上,通过ICP-MS对该矿床中闪锌矿/黄铁矿微量元素地球化学特征进行了详细研究。研究表明,矿床中闪锌矿微量元素的组成以富集Cd、In、Cu,亏损Ga、Tl为主要特征;Cd、In、Ga等分散元素主要赋存在闪锌矿中,Co、Ni主要富集在黄铁矿中。闪锌矿/黄铁矿中的∑REE含量均明显低于近矿围岩,早阶段闪锌矿轻重稀土元素分馏明显,配分曲线右倾;晚阶段闪锌矿LREE含量降低,配分曲线趋向平缓,并与晚阶段黄铁矿呈现互补性异常。闪锌矿的部分微量元素如Ga、Ge、Cd、In、Tl等能指示成矿温度、成矿流体特征及矿床成因,总体上闪锌矿微量元素组成特征与岩浆热液型矿床一致,与栾川中鱼库矿床成因相近,矿床形成于中高温环境。通过与邻区矿床对比分析,显示从成矿系列的过渡带到外围,成矿温度等特征呈规律性变化。     

锆石LA-ICP-MS原位微区U-Pb定年及微量元素的同时测定

利用配有的 New Wave 213 nm 激光和 ThermoFisher X Series 2四极杆等离子体质谱,对年龄在158~1065 Ma之间的5个标准锆石进行了U-Pb同位素和微量元素的同时测定.测定结果显示,在激光频率为10 Hz,斑束直径为30μm 下,91500、GJ-1、TEMORA-1、Ple?ovice 和 Qinghu 标准锆石所获得的加权平均年龄分别为(1059±11) Ma (2σ, n=21),(604.4±4.7) Ma (2σ, n=25),(419.3±3.4) Ma (2σ, n=14),(338.7±2.4) Ma (2σ, n=23)和(158.9±1.7) Ma (2σ, n=18),年龄分析测定的单点相对偏差(2σ)均小于5.6%,加权平均年龄的相对偏差(2σ)均小于1.08%.5个标准锆石定年结果在误差范围内与前人报道的年龄值完全一致.在相同的测试条件下,以 NIST610为外标,对上述标准锆石的微量元素进行了同时测定, Ple?ovice 除了 Nb比文献给定的值偏高外,其余微量元素和91500微量元素的测定结果都落在文献报道的范围之内, GJ-1中的Pb、Th和U落在TIMS测定值的范围之内, TEMORA-1中的Th和U落在SHRIMP测定的值之内, Qinghu中的Th和U落在SIMS测定的值之内.从5个标准锆石的稀土元素球粒陨石标准化曲线可看出,所获得的稀土元素的相对含量也准确.     

内蒙古胜利煤田0-1孔煤中微量元素地球化学特征

运用电感耦合等离子体质谱和煤质分析等技术方法,对内蒙古胜利煤田0-1号钻孔揭露的早白垩世1、2和4号煤层(共20个煤分层,1个夹矸)进行了研究。结果显示,1、2号煤层的挥发分产率大于44%,透光率小于50%,煤类为褐煤;4号煤层挥发分产率42%,透光率53%,煤类为次烟煤(长焰煤);1、2号煤层灰分和硫含量较高,4号煤层灰分和硫含量较低。与世界煤微量元素含量平均值相比,1、2和4号煤层中Sb富集,V、Zr、Nb、Hf、W等元素轻微富集,其它微量元素的含量接近或低于世界煤含量的平均值。1、2和4号煤层中稀土元素和钇(REY)含量较低,根据上地壳标准值(La/Lu)N比值,所有煤分层均显示重稀土富集类型特征,而煤中泥岩夹矸则显示轻稀土富集类型特征。     

临沧锗矿床的微量元素地球化学

采用ICP-MS测定了临沧锗矿中51个含矿煤、5个无矿煤、9个硅质岩样品的微量元素含量,并与基底二云母花岗岩进行对比,探讨了含矿煤与无矿煤的微量元素地球化学及其与锗超常富集的关系,得出几点认识: a 含矿煤、无矿煤和硅质岩中的大多数微量元素来自基底的二云母花岗岩; b 热水携带了成矿所必需的锗; c Nb可作为锗矿化的指示元素     

LA-ICP-MS标准锆石原位微区U-Pb定年及微量元素的分析测定

利用长安大学成矿作用及其动力学实验室Agilent 7700X四极杆等离子体质谱(ICP-MS)和Photo Machines Analyte Excite 193nm激光,在激光频率为5Hz,束斑直径为35μm条件下,对91500、GJ-1、Ple?ovice和Qinghu 4个标准锆石进行了原位微区U-Pb同位素和微量元素测定。结果显示,91500标准锆石20个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为1059~1070Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为1063.8±6.6Ma;GJ-1标准锆石28个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为601~610Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为605.4±3.0Ma;Ple?ovice标准锆石28个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为336~341Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为338.8±1.4Ma;Qinghu标准锆石40个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为158~165Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为159.9±0.7Ma。上述结果表明,91500、GJ-1、Ple?ovice和Qinghu 4个标准锆石的~(206)Pb/~(238)U年龄都在误差范围内,且年龄加权平均值与前人报道的年龄在误差范围内一致。同时,4个标准锆石的微量元素结果基本落在前人文献报道的范围内。从4个标准锆石的稀土元素球粒陨石标准化曲线可以看出,稀土元素的相对含量较准确。以上结果表明,建立的测试方法实现了对锆石原位微区U-Pb定年及微量元素的同时测定,分析数据结果准确、可靠。