水—岩相互作用地球化学模型的回顾与展望

从地球化学模型开始起步以来,将化学热力学应用于地球化学系统已经历了30年的历程.人们利用热力学模型开发了一系列计算机程序,在大范围内进行了温度、压力和成分的地球化学作用的研究。经过演化,地球化学模型有两类;即“反演模型”和“正演模型”,前者用水和岩石成分确定和定量研究地球化学反应,后者则用假想的地球化学反应预测水和岩石的化学成分.由于缺乏水文学、矿物学、反应动力学以及地下水系统中反应物与生成物的化学、同位素成分等资料,在地下水环境中应用地球化学模型遇到了严竣的挑战。今后,地球化学模型的重大进展,是在非均质系统中结合实际,应用化学动力学,更进一步地使流体运动与反应模型结合起来.     

东坪金矿床成矿过程中稀土元素活动性

尽管稀土元素常被认为是惰性元素,但在热液交代蚀变和化学风化作用过程中具有一定程度的活动性,河北省东坪与碱性岩有关的改进改造型热液金矿床成矿过程中,热液蚀变作用使近矿围岩ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ比值增大,并出现现铈正常异常;石英脉型金矿石的稀土元素分布模式呈出现明显的继承性,脉石矿物石英,钾长石的稀土元素组成相对富ＨＲＥＥ,且在脉石石英出现明显的铕正异常,研究结果表明在中,高温,近中性,较高氧逸度成矿流体     

玄武岩地区水—岩作用的数值模拟

本文采用数值模拟方法,以热力学平衡原理为基础,定量研究地下水与岩石之间的化学反应变化过程,包括岩石中矿物的溶解、次生矿物沉淀以及水溶液中化学成分的变化,并对江苏省盱眙玄武岩地区进行了水－岩反应模拟分析,结果表明数值模拟计算具有较好的拟合效果。     

银山多金属矿床成矿流体稀土元素地球化学

对江西银山矿床规模不同的矿体、蚀变围岩及其原岩的稀土元素特征进行了对比研究。结果表明，成矿流体的稀土元素以轻稀土富集型，无Ce异常，强烈的Eu正异常而显著地区别于赋矿围岩。热液蚀变作用造成围岩的稀土总量升高12．1％－52．4％，轻重稀土比值降低，但紧邻矿体的稀土含量则低于原岩。导致围岩稀土总量升高有两个因素：（1）通过热液蚀变作用带入了稀土元素；（2）体系主元素（Si)质量迁移而造成稀土元素出现表观浓缩。其中以前者为主导因素。矿体的接触带及其紧邻处的蚀变围岩的REE含量明显偏低，主要因出现大量石英或石英＋硫化物等矿物的显微脉体（脉幅3－8μm）而被稀释，是一种表观亏损现象。研究结果表明，矿体越大，其围岩REE被“稀释”越明显，涉及的范围越大，REE特征可能是一种潜在有效的找矿勘探地球化学指标。     

论570矿床稀土元素特征及地球化学演义

本文对５７０矿床新鲜岩石、蚀变岩石的稀土元素进行了地球化学研究。稀土元素特征表明，矿区基底花岗岩的成因类似华南改造型花岗岩；火山岩可能是基底变质深熔作用形成；次花岗斑岩与火山岩同源。在弱酸性一中性热液蚀变（赤铁矿化和水云母化）过程中，稀土元素的变化不大，仅表现变稀土总量有所增减，而碱性蚀变（碱交代和碳酸盐化）则一方面表现出稀土总量的变化，另一方面轻，重稀土的分馏程度也有变化。矿石中稀土总量，特别是     

内蒙古东胜大型砂岩型铀矿床稀土元素地球化学研究

东胜砂岩型铀矿位于鄂尔多斯盆地北部,矿化受灰绿色砂岩控制,不同于典型层间氧化带成矿模式。在前人研究的基础上,本文系统的总结了该铀矿床的稀土元素地球化学特征,讨论了水-岩反应过程中稀土元素地球化学行为。对围岩、矿化砂岩及铀矿石的稀土元素组成、关系及成因研究发现REE与U呈正相关性,对铀矿化具有指示意义,各类岩石稀土配分曲线形态相似但又存在差异,说明它们沉积成岩环境相同,形成不同品位铀矿体的流体具有不同来源和演化过程。元素等位线研究表明,稀土元素在不同成矿过程表现出不同的活动性,总体可以划分两个过程,一是低品位铀矿石的形成过程,稀土元素活动性较弱;一是高品位铀矿石的形成过程,稀土元素活动性明显增强。结合Ce、Eu异常和REE活动性特征,认为区内铀矿化流体以具低温及偏碱性特点的地下水为主,REE主要以[REE(CO_3)_3]~(3-)的形式迁移,pH、Eh及温度压力的降低是导致U和REE沉淀的重要因素。     

托斯巴斯他乌金矿微量稀土元素地球化学特征及矿床成因分析

新疆青河县托斯巴斯他乌地区岩浆活动强烈,金铜元素成矿潜力突出,近年来在该区及邻区发现了多个规模不等的金、铜矿床。文章基于托斯巴斯他乌金矿为研究对象,通过对矿石的微量元素、稀土元素地球化学特征及矿床地质特征研究,简析了矿床成因、成矿物质来源。研究表明,该区矿(化)带受断裂控制明显,加马特矿化带受近EW向断裂控制,托库特拜及哈依尔很矿带受NW向断裂控制,矿化以破碎蚀变岩型为主;微量元素Th、Nd、Zr、Sm富集,Nb、Sr、Ti亏损,Ba为负异常,在蜘蛛网图中其模式曲线呈由左向右微倾斜多峰多谷形;稀土元素呈轻稀土富集,重稀土亏损,具幔壳混熔特征;托斯巴斯他乌金矿床成因应属于构造蚀变岩(热液)型。     

低级变质岩在热液蚀变过程中的微量元素地球化学行为——以赣东北银山地区双桥山群为例

对江西银山地区双桥山群绢云母千枚岩及其原岩的稀土及微量元素的研究表明，热液蚀变过程中它们的地球化学行为十分复杂：热兴蚀变作用并不使REE淋滤降低，反而导致∑REE较其原岩普遍升高，但岩体接触带附近蚀为围岩的∑REE则低于原岩。蚀变岩出现Eu亏损，∑LREE／∑HREE值降低。定量计算显示，∑REE总升幅中有29％－45％是由围岩质量迁移引起的表观浓缩效应，而另外的55％－71％则是流体带入了REE；在绢云母千格岩中娟云母可能是REE的主要寄主矿物相，REE主要以吸附作用的形式固有在矿物的表面或含有可交换电价的晶体结构层（四面体层和八面体层）的层面上；参与蚀为变作用的热液∑LREE／∑HREE值低、Eu强正异常。流体REE的带入可能是造成蚀为围岩较原岩轻重稀土比值降低的主要因素。热液蚀变作用使岩石的Eu被还原成更易活动的Eu^2 而活化迁出，导致蚀变岩的Eu负异常更显著；围岩蚀变作用凌其聪等：低级变质岩在热液蚀为过程中的微量元素地球化学行为－－以赣 东银山地区双桥山群为例。     

海底热液系统高温流体的稀土元素组成及其控制因素

研究稀土元素在流体中的地球化学行为及其控制因素,对利用稀土示踪与流体有关的地球化学过程具有重要意义。海底高温流体稀土组成研究表明,不同背景、岩性热液系统喷口流体的稀土含量差别较大,与海水之间可达几个数量级,但配分模式却非常类似,即普遍具有LREE富集、高的正Eu异常特征。流体的稀土组成与岩石或矿物的蚀变程度、结构构造有关,同时受流体的温压、pH值、Eh值、络合介质种类等因素的影响,其配分模式是流体循环、迁移过程中络合、吸附、矿物沉淀等不同因素共同作用而再次调整的结果。正Eu异常作为高温流体的特征标志,可以用来示踪与高温流体有关的地球化学作用过程,同时Y/Ho比值、负Ce异常可以用来示踪与流体/海水混合有关的化学过程。     

变形岩石的体积损失和流体－岩石相互反应

介绍了近年来国外在研究压溶作用导致的变形岩石体积损失和变形过程中流体作用的主要成果。包括如下几方面：运用有限应变测量方法对压溶变形作用进行定量分析；不同变形域之间化学成分的分异，以及流体传质作用（ｍａｓｓｔｒａｎｓｐｏｒｔ）的规律；流体－岩石相互反应的显微构造、显微化学判据；运用稳定同位素体系研究流体、岩石反应的同位素平衡关系及变形变质过程中的水／岩比率。     

辽宁省北票煤田煤中稀土元素地球化学特征

采用等离子电感耦合质谱（ICP－MS）测试了辽宁省北票煤田26个煤样的稀土元素含量，对稀土元素的分布模式、稀土元素来源及其赋存状态进行了探讨，发现北票煤田煤中稀土元素含量较世界平均值值高，与灰分关系密切，稀土元素分布模式图中存在一定的Eu负异常。     

喀斯特河流溶解态稀土元素组成变化及其控制因素

以化学萃取- 反萃取分离法为手段,结合等离子质谱分析仪测量了喀斯特地区乌江、沅江两大水系的枯水期河流的溶解态稀土元素含量。该两河流的化学组成代表了流经碳酸盐岩地层的河水的化学组成。与世界其它地区低pH的河水不同,喀斯特地区河水溶解态稀土元素含量较低,页岩标准化配分模式并不平坦,轻、重稀土元素分异因河流的不同而不同,乌江水系上游轻稀土元素( LREE)相对重稀土元素( HREE)富集,中下游HREE相对于LREE富集,沅江水系河水HREE相对于LREE富集,页岩标准化配分模式具明显的Ce、Eu负异常。乌江、沅江及其支流有高的溶解盐,含有较高的溶质浓度,河水水化学(高碱度、高离子含量、高pH值)和水/粒相互作用控制了喀斯特河水中溶解态稀土元素的含量和轻、重稀土元素的分异。      

地幔中自然铁-偏离正常矿物化学成分的矿物交生体与深源流-岩作用

报道了金伯利岩的橄榄岩捕虏体中自然铁－偏离正常矿物化学成分的矿物（ＮＳＭ）文象交生体的电子探针分析结果。该交生体可能是含自然铁和偏离正常矿物化学成分的方铁矿组合构成的深源流体作用于岩石圈地幔并经过固溶体分解的产物。     

稀土元素地球化学分析在地质学中的意义

稀土元素在地质学中具有重要的示踪意义,通过对稀土元素的地球化学特征进行研究,可以很好地解释一些地质现象,揭示矿物甚至矿床的成因,指导找矿,为地质学的发展提供有力的技术支撑.     

论攀西地区离子相稀土矿的基本特征及找矿前景

攀西地区离子相稀土矿的找寻工作起于世界“超导热”,经几年断续工作已取得一定成绩。但囿于某些框架,效果不理想。笔者认为本区大型矿床形成较难,但中、小型矿床却存在一批,只要观念更新,方法对头,找矿前景是乐观的。     

剪切带的流体－岩石相互作用

作为大陆岩石圈中的应变局部化带，剪切带中一般都渗透着大量流体。流体的来源与剪切带所处的构造背景、流变域和水文条件有关，而剪切带中流体的流动则受岩石的渗透率、孔隙度、孔隙性质、流体的扩散和渗透能力、环境的温压条件、应力或载荷的梯度等因素所制约。剪切带中流体的成分、通量及赋存状态或流动方式，直接影响着岩石的流变。由应变局部化及力学失稳所引起的化学不平衡和由流体与岩石的相互作用，使剪切带岩石的矿物成分和化学成分发生调整，其变异程度取决于原岩的性质、剪切的温压条件和流体的成分及通量等。由于流体的渗透流动和流体与岩石的相互作用使剪切带的体积有所变化，体积变化过程是一种自组织行为。较大的体积亏损，意味着剪切带中渗透过大量的流体，这对剪切带的流变行为、化学行为和成矿作用都有深刻的影响。     

内蒙古半干旱草原气候生态相互作用问题——IMGRASS计划初步结果

IMGRASS计划 (内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用 )旨在通过野外实验、过程分析和数值模式研究理解中纬度半干旱草原气候生态相互作用中的多种时空尺度和多种物理化学生物学过程的作用 ,以及人类活动的影响。文中介绍部分与全球变化和人类活动相关的初步研究结果 ,主要是 :(1)冬季风、大区域地表环境和本区地形的结合对浑善达克沙地在长时间过程形成的作用 ;(2 )夏季风、本区地形和植被对本区夏季降水的水汽通道和降水分布有重要作用 ;(3)实验区内不同类型地表与土壤表现出明显不同的地气交换通量特征与不同的边界层结构 ;(4 )草原温室气体 (N2 O ,CH4 ,CO2 )收支的定量测量与过程研究表明 ,温带草原N2 O源强较IPCC 2 0 0 1报告估计值偏低 ,而草原CO2 收支表现出很强的变动性 ;(5 )人类活动干预下的草原退化与恢复演替表现出该区域普遍的规律与对气候的依赖 ,提供可持续发展的人类对自然草原放牧强度的阈值。     

剪切带的流体－岩石相互作用

作为大陆岩石圈中的应变局部化带，剪切带中一般都渗透着大量流体。流体的来源与剪切带所处的构造背景、流变域和水文条件有关，而剪切带中流体的流动则受岩石的渗透率、孔隙度、孔隙性质、流体的扩散和渗透能力、环境的温压条件、应力或载荷的梯度等因素所制约。剪切带中流体的成分、通量及赋存状态或流动方式，直接影响着岩石的流变。由应变局部化及力学失稳所引起的化学不平衡和由流体与岩石的相互作用，使剪切带岩石的矿物成分和化学成分发生调整，其变异程度取决于原岩的性质、剪切的温压条件和流体的成分及通量等。由于流体的渗透流动和流体与岩石的相互作用使剪切带的体积有所变化，体积变化过程是一种自组织行为。较大的体积亏损，意味着剪切带中渗透过大量的流体，这对剪切带的流变行为、化学行为和成矿作用都有深刻的影响。