地球化学探矿方法在莺子山地区地质找矿中应用

通过在江苏莺子山区开展地球化学探帮法寻找硫铁矿的研究,认为Ｓ、Ｐ、Ｍｏ可以作为地球球化找矿的指示元素,确定了三个指示元素的背景值及异常下限,采用“异常下限法”圈定出龙王山、和尚岘,龙庵凹,竹园山等４个地区为寻找硫铁矿的有利地段。     

东昆仑拉浪麦地区地球化学勘查异常下限确定方法对比研究

东昆仑地区是我国重要成矿带,地球化学勘查作为该区基础性的勘查手段在区域找矿、矿区及其外围找矿发挥了重要作用。地球化学勘查工作中,异常下限的确定是圈定地球化学异常的基础和关键。拉浪麦钨多金属矿区地球化学勘查工作中利用传统统计法、EDA法、含量—面积分形法分别对土壤地球化学分析元素计算确定异常下限,并结合成矿地质条件对三种方法计算出的异常下限进行综合对比研究,发现EDA法得出钨等元素异常不漏掉隐伏矿床形成的矿致异常,从而达到快速精准高效的找矿效果,具有很好代表性。因此,在东昆仑地区寻找钨多金属矿地球化学勘查中,采用EDA法确定异常下限是可行的。     

分形方法在海南屯昌地区地球化学找矿中的应用

化探异常下限的确定是勘查地球化学有效地应用于矿产勘查的一个关键性环节。传统的异常下限计算方法是以地球化学元素含量数据服从正态或对数正态分布为前提,而本文采用的元素含量-总量多重分形计算异常下限的方法,则基于地球化学变量服从分形与多重分形分布的理论与方法。作者以海南屯昌某测区化探数据为例,运用传统元素含量对数正态分布和元素含量-总量多重分形两种计算模型确定了测区主要指示元素的异常下限并圈定、对比了其化探异常图。本区槽井探对化探异常的揭露表明,采用元素含量-总量的分形方法确定化探异常下限的尝试是成功而有效的。     

云南会泽县待补铅锌矿区岩石地球化学特征

文章选用叠代法确定背景值和异常下限,确定Pb、Zn、Ge、Cd四个元素组合作为本次研究的最佳指示元素.通过分析岩石地球化学异常形态、规模、浓度分带等,圈定找矿靶区5处,为寻找盲矿体缩小靶区提供依据.     

俄罗斯雅库特地区拿垦金伯利岩矿区地球化学特征

通过对俄罗斯雅库特地区拿垦金伯利岩矿区的水系沉积物、土壤、钻孔岩心进行不同规模的地球化学测量,根据区内圆形构造及金伯利岩指示元素Cr、Co、Sr、Zr、Y的分布特征圈出金伯利岩指示元素次生晕异常,证实了地球化学方法寻找深层隐伏金伯利岩管的可行性。     

区域化探数据处理中几种异常下限确定方法的对比——以内蒙古查巴奇地区水系沉积物为例

采用传统统计、稳健估计、85%累计频率和多重分形确定异常下限的计算方法,对查巴奇地区水系沉积物数据进行统计计算,对取得的异常下限结果进行了对比。同一元素采用不同方法确定的异常下限存在明显的差异,采用85%累计频率法除铅异常下限略低于多重分形法得到异常下限外,其他11个元素异常下限最低;各个元素采用其他三种方法确定的异常下限没有固定的规律性。这种结果与元素测量数据的分布特征及使用的统计方法密切相关,通过与研究区地质特征对比认为,多重分形法确定的异常下限更适合于本研究区,累计频率法确定异常下限虽然较少遗漏低缓弱异常,在一定程度上为地质背景的地球化学反映。因此,在实际工作中要结合实际地质情况,在充分研究地质背景的基础上,合理地确定了使用的计算方法。     

新疆-甘肃-内蒙古衔接区Cu和W地球化学异常及找矿意义

对新疆-甘肃-内蒙古衔接区的1：20万地球化学数据研究结果表明,该区Cu地球化学异常主要与基性、超基性岩和斑岩体有关,成矿元素组合为Co-Zn-Cr—Ni—Cu;W地球化学异常主要与中酸性岩有关,成矿元素组合为W—Sn—Bi。区内主要铜、钨矿床和新发现的矿床（点）均有相应元素区域异常显示,表明地球化学异常在本区具有重要指示意义。在全区确定了4个Cu地球化学省、5个W地球化学省、15个Cu区域异常和17个W区域异常,其中上马崖一铜山Cu地球化学省、黄山-梧桐窝子-葫芦北Cu地球化学异常带、土屋-赤湖Cu区域异常、大狐狸山Cu地球化学省、鹰嘴红山W地球化学省、古堡泉-柳园W地球化学省、英姿山W区域异常具有重要的找矿意义。     

分形方法在澳大利亚新南威尔士地区地球化学异常下限确定中的应用

应用分形方法研究了新南威尔士地区地球化学异常及其下限的确定,对该区的地球化学铜元素异常区进行了圈定.通过与传统方法圈出的异常区进行比较,分形方法确定的异常下限更符合实际情况,并认为研究区域的东北部与南部存在铜矿床的可能性较大,为进一步找矿指明了方向.该方法不仅适用于地球化学铜元素数据,而且还适用于其他元素和地质数据,具有普遍的意义.     

分形方法在澳大利亚新南威尔士地区地球化学异常下限确定中的应用

应用分形方法研究了新南威尔士地区地球化学异常及其下限的确定,对该区的地球化学铜元素异常区进行了圈定。通过与传统方法圈出的异常区进行比较,分形方法确定的异常下限更符合实际情况,并认为研究区域的东北部与南部存在铜矿床的可能性较大,为进一步找矿指明了方向。该方法不仅适用于地球化学铜元素数据,而且还适用于其他元素和地质数据,具有普遍的意义。     

新疆—甘肃—内蒙古衔接区Cu和W 地球化学异常及找矿意义

对新疆—甘肃—内蒙古衔接区的1∶20万地球化学数据研究结果表明,该区Cu地球化学异常主要与基性、超基性岩和斑岩体有关,成矿元素组合为Co-Zn-Cr-Ni-Cu;W地球化学异常主要与中酸性岩有关,成矿元素组合为W-Sn-Bi。区内主要铜、钨矿床和新发现的矿床（点）均有相应元素区域异常显示,表明地球化学异常在本区具有重要指示意义。在全区确定了4个Cu地球化学省、5个W地球化学省、15个Cu区域异常和17个W区域异常,其中上马崖—铜山Cu地球化学省、黄山—梧桐窝子—葫芦北Cu地球化学异常带、土屋—赤湖Cu区域异常、大狐狸山Cu地球化学省、鹰嘴红山W地球化学省、古堡泉—柳园W地球化学省、英姿山W区域异常具有重要的找矿意义。     

Pyrite geochemistry in the Toarcian Posidonia Shale of south‐west Germany: Evidence for contrasting trace‐element patterns of diagenetic and syngenetic pyrites

Authigenic pyrite grains from a section of the Lower Toarcian Posidonia Shale were analysed for their trace‐element contents and sulphur‐isotope compositions. The resulting data are used to evaluate the relationship between depositional conditions and pyrite trace‐element composition. By using factor analysis, trace‐elements in pyrite may be assigned to four groups: (i) heavy metals (including Cu, Ni, Co, Pb, Bi and Tl); (ii) oxyanionic elements (As, Mo and Sb); (iii) elements partitioned in sub‐microscopic sphalerite inclusions (Zn and Cd); and (iv) elements related to organic or silicate impurities (Ga and V). Results indicate that trace‐element contents in pyrite depend on the site and mechanism of pyrite formation, with characteristic features being observed for diagenetic and syngenetic pyrites. Diagenetic pyrite formed within anoxic sediments generally has a high heavy metals content, and the degree of pyritization of these elements increases with increasing oxygen deficiency, similar to the degree of pyritization of reactive Fe. The highest gradient in the increase of the degree of trace element pyritization with bottom‐water oxygenation was found for the elements Ni < Cu < Mo = As < Tl. In contrast, syngenetic pyrite formed within a euxinic water column typically is enriched in As, Mo and Sb, but is low in heavy metals, and the geochemical variation reflects changes in sea water composition.     

吉林延边金苍矿化带黄铁矿地球化学特征及找矿意义

金苍是吉林延边中生代火山岩成矿带内的一个重要矿化区,矿化带内发育黄铁矿化,包括脉状细粒黄铁矿和浸染状粗粒黄铁矿2种类型,对这2种黄铁矿分别进行了主元素和微量元素分析。结果表明:2类黄铁矿主元素含量低于标准黄铁矿,属于硫亏损型,表现出深部、高温的形成环境;黄铁矿微量元素差异较大,为2个成矿期产物;Au及Ag的含量较低,以Cu、Pb、Zn为主,高温Ni相对Co的含量较高,反映其形成温度较高。黄铁矿既存在Co、Ni对Fe的类质同象替代,也存在As、Sb对S的类质同象替代。在与典型热液型金矿床黄铁矿对比后,显示金苍矿化带中黄铁矿不是与火山热液型金成矿有关的成分标型,更多地体现出Cu等金属的成矿特征。黄铁矿的成分地球化学特征不仅能较好地了解矿物的形成环境,而且可以为矿产勘查提供重要的找矿标志。     

黄铁矿LA-ICP-MS微量元素特征:对青海锡铁山矿床成因的启示

锡铁山铅锌矿床位于柴达木盆地北缘,主要呈层状、脉状及不规则状三类矿体产于绿片岩相的片岩、大理岩及其过渡带中。赋矿围岩的原岩主要为晚奥陶世滩间山群的浅海相基性—酸性火山-沉积岩。前人对该矿床的成因类型存在SEDEX、VMS 和变质叠加的喷流沉积矿床等诸多争议。根据矿石宏观特征和显微组构,文章将锡铁山矿床中层状矿体中的黄铁矿分为胶黄铁矿（Py-I）、他形黄铁矿（Py-II） 和半自形—自形黄铁矿（Py-III） 3 种类型,分别代表了原始沉积型黄铁矿、低程度重结晶黄铁矿和高度重结晶的黄铁矿。使用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS） 分别对这三种类型黄铁矿进行了微量元素的测试,结果表明三者间具有明显的差异。Py-I 中富含Cu、Pb、Zn、Co、Ni 等成矿元素,Co/Ni比值大于1,并具有相对平滑的时间-空间信号曲线。这表明Ni、Co、As 可能以固溶体形式赋存于Py-I 晶格之中,Cu、Pb、Zn 等元素可能以纳米级矿物微粒存在于Py-I 晶格缺陷中。Py-II 中微量元素含量变化较大,明显低于Py-I,LA-ICP-MS 时间-空间信号曲线表现为多个“尖峰”,暗示着这些元素以微米级矿物包裹体形成存在。Py-III 中微量元素含量极低,甚至低于检测限,除了个别测试点以外。根据上述元素的赋存状态和组构特征,笔者认为Py-I 是火山活动海底喷流沉积过程中形成的,Py-II 和Py-III 则是由Py-I 经后期不同程度的成岩和变质重结晶作用而形成的产物。结合近年来锡铁山矿床赋矿围岩岩相学、锆石U-Pb 年代学、地球化学和构造背景的研究结果,此次研究认为锡铁山矿床应属于VMS 型块状硫化物矿床,在成矿后的造山运动过程中经历了显著的矿体变质和成矿元素再活化作用。     

黄铁矿LA-ICP-MS微量元素特征：对青海锡铁山矿床成因的启示

锡铁山铅锌矿床位于柴达木盆地北缘，主要呈层状、脉状及不规则状三类矿体产于绿片岩相的片岩、大理岩及其过渡带中。赋矿围岩的原岩主要为晚奥陶世滩间山群的浅海相基性—酸性火山-沉积岩。前人对该矿床的成因类型存在SEDEX、VMS 和变质叠加的喷流沉积矿床等诸多争议。根据矿石宏观特征和显微组构，文章将锡铁山矿床中层状矿体中的黄铁矿分为胶黄铁矿（Py-I）、他形黄铁矿（Py-II） 和半自形—自形黄铁矿（Py-III） 3 种类型，分别代表了原始沉积型黄铁矿、低程度重结晶黄铁矿和高度重结晶的黄铁矿。使用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS） 分别对这三种类型黄铁矿进行了微量元素的测试，结果表明三者间具有明显的差异。Py-I 中富含Cu、Pb、Zn、Co、Ni 等成矿元素，Co/Ni比值大于1，并具有相对平滑的时间-空间信号曲线。这表明Ni、Co、As 可能以固溶体形式赋存于Py-I 晶格之中，Cu、Pb、Zn 等元素可能以纳米级矿物微粒存在于Py-I 晶格缺陷中。Py-II 中微量元素含量变化较大，明显低于Py-I，LA-ICP-MS 时间-空间信号曲线表现为多个“尖峰”，暗示着这些元素以微米级矿物包裹体形成存在。Py-III 中微量元素含量极低，甚至低于检测限，除了个别测试点以外。根据上述元素的赋存状态和组构特征，笔者认为Py-I 是火山活动海底喷流沉积过程中形成的，Py-II 和Py-III 则是由Py-I 经后期不同程度的成岩和变质重结晶作用而形成的产物。结合近年来锡铁山矿床赋矿围岩岩相学、锆石U-Pb 年代学、地球化学和构造背景的研究结果，此次研究认为锡铁山矿床应属于VMS 型块状硫化物矿床，在成矿后的造山运动过程中经历了显著的矿体变质和成矿元素再活化作用。     

沁水盆地晚古生代煤中硫的地球化学特征及其对有害微量元素富集的影响

煤中硫是多种有害微量元素的重要载体。基于形态硫分析、电感耦合等离子质谱及X射线衍射等方法分析沁水盆地晚古生代煤中硫和有害微量元素的分布规律,探讨了煤中硫对有害微量元素富集的影响,运用带能谱的扫描电镜和光学显微镜划分煤中硫化物的微观赋存特征。结果表明,沁水盆地煤中硫整体上以有机硫为主,平均占全硫的78%,只有在太原组个别高硫煤中以黄铁矿硫为占优势。显微镜和扫描电镜下可识别出煤中黄铁矿的微观赋存状态包括莓球状、薄膜状、晶粒状、结核状、团窝状黄铁矿和细粒黄铁矿集合体,白铁矿的微观赋存特征包括聚片状、板状和矛头状白铁矿,部分白铁矿与黄铁矿共生。沁水盆地煤中有害微量元素含量整体较低,黄铁矿是有害微量元素As、Se和Hg的重要载体,而有机硫决定了煤中U的富集。研究认为,成煤时期海水对泥炭沼泽的影响导致太原组煤中全硫和黄铁矿硫较高,太原组煤中硫的来源具有多样性,煤中黄铁矿具有多阶段演化的特点。     

Impurities and heterogeneity in pyrite: Influences on electrical properties and oxidation products

Macroscopic pyrite crystals originating from a variety of geologic settings were made into thick sections. Electrical properties were measured with a Hall system, and minor element composition was analyzed with laser ablation inductively coupled plasma mass spectroscopy (LA-ICPMS). Selected thick sections were oxidized in a moist air environment inside a glove chamber. The relative metal content of surface products formed during oxidation was analyzed by LA-ICP-MS. Natural pyrite exhibits a range of electrical properties corresponding to the content of the common minor elements Co, As and Ni. These properties are similar to those of synthetic pyrite doped with single elements. Pyrite enriched in Co is an n-type semiconductor with low resistivity and high carrier mobility, while arsenian pyrite tends to be p-type and have higher resistivity. The effect of Ni is weaker and tends to be obscured by Co and As in samples of mixed composition. Cobalt demonstrates the strongest effect on electrical properties. Enrichment of Co at oxidized pyrite surfaces is inversely correlated with its concentration in the underlying pyrite. Cobalt enrichment in oxidation products is also more pronounced along crystal defects such as fractures, and in crystals with heterogeneous distribution of trace elements. These observations might be explained by differences in the electronic structure of pyrite arising from the presence of impurities, and by the distribution of domains with different impurity compositions, facilitating electron transfer.     

个旧锡矿东区黄铁矿成分标型特征研究

黄铁矿是个旧锡矿最常见的硫化物之一,但对其相关研究比较匮乏。本文通过对个旧锡矿东区不同类型矿体中黄铁矿的主微量元素特征研究获取黄铁矿成分的标型特征。个旧锡矿东区其矿体分为层间氧化残余硫化矿、接触带矽卡岩矿体、脉状矿、变基性火山岩矿体四类,不同类型黄铁矿产出特征各异,如层间氧化矿残余硫化矿中黄铁矿具有典型的残余结构,矽卡岩矿体中黄铁矿具有压碎结构、骸晶结构等。研究数据表明,黄铁矿总体表现亏铁、富硫,富集Pb、Zn、Cu、Cd、In、As、Sb、Bi、Sn、Ag、Au、W等元素,贫Co、Ni、Cr、Te、Se元素,Co/Ni较大。层间氧化矿残余硫化矿与变基性火山岩两类产于层间的矿体成矿环境硫逸度较高,矽卡岩矿体中黄铁矿高温元素含量较高,脉状矿中黄铁矿微量元素总量较高。硫逸度越大,温度越低,越有利于As进入黄铁矿晶格。成矿元素物源丰富,As、Ag、Au很可能来源于地层,Pb则来源于岩浆,Bi可能大部分来源于酸性岩浆。温度和共生矿物是影响黄铁矿中微量元素富集的重要因素,共生黄铁矿-黄铜矿可以指示形成时的温压条件。本区黄铁矿属中低温成矿,从高到低依次为矽卡岩矿—层间氧化矿残余硫化矿—变基性火山岩矿—脉状矿。来自岩浆的成矿物源较丰富,以及产于岩体边缘蚀变岩型矿体的发现,可推测岩体内部矿产资源丰富。     

椒江河口沉积物As、Hg黄铁矿矿化程度及其生物有效性

本文利用取自浙江椒江河口3个未扰动柱状沉积物样,进行了孔隙水化学测试、固相沉积物的活性分量与黄铁矿分量的分级提取和测试,结果表明：Hg主要以黄铁矿态形式存在于沉积物中。As在有机碳较高的河口区潮上带和沉积速率较慢的潮下带主要以黄铁矿形态存在[DTMP（degree of trace metal pyritization,痕量元素黄铁矿矿化程度）〉50%）],而在中潮带As的黄铁矿矿化程度略低（DTMP均值为40.99%）,研究区DOP（Fe的黄铁矿矿化程度）值普遍较低（〈35%）,Mn-DTMP低于3.32%。从而揭示了浙江椒江河口沉积物在数厘米以下,毒性痕量元素Hg和As被高度黄铁矿矿化的规律性,并指出在遇有海事活动或风暴潮事件对海底沉积物进行扰动时,河口沉积物与充氧的海水反应,高度黄铁矿矿化的痕量元素会转变成活性态,从而导致近海生态系统的毒性事件。     

黄铁矿微量元素LA-ICP-MS原位微区分析方法及其在金矿床研究中的应用

LA-ICP-MS原位微区分析技术具有空间分辨率高、检出限低等突出优点,可以有效地获得矿床不同成矿阶段矿物的微量元素组成信息。黄铁矿广泛分布在不同类型的金矿床中,是认识矿床成因的一个重要载体矿物。文章总结了近些年来LA-ICP-MS分析技术的发展趋势和其在分析黄铁矿微量元素指示金矿床成因方面的研究进展。研究提出了在详细的岩相学工作基础之上,利用LA-ICP-MS原位微区分析技术准确测定黄铁矿微量元素并结合元素面扫描可以有效限定微量元素在黄铁矿中的分布赋存状态,探讨了元素进入黄铁矿机理和富集过程;利用典型元素含量（组合或比值）可以有效地反演成矿流体性质、指示成矿物质来源,进而约束金矿床的成因。此外,文章还总结了近些年来黄铁矿微量元素在找矿勘查领域取得的系列成果,认为其在成矿潜力评价以及指导选矿加工等领域具有巨大的应用前景。总之,LA-ICP-MS分析技术是建立矿床学从宏观到微观研究的重要桥梁,与BSE、SEM、TEM以及同位素分析等技术结合,可以有效刻画金矿床形成的精细过程,对于约束成矿金属来源以及金富集沉淀机制等方面研究具有重要意义。     

中国不同成因类型金矿床的黄铁矿成分标型特征及统计分析

黄铁矿是各类矿床中普遍出现的矿物,在金矿床中更是重要的载金矿物,对其成分标型进行深入研究可以获得大量成因信息。近些年对于各个矿区黄铁矿成分标型的研究很多,但对各成因类型金矿床中黄铁矿的成分标型特征进行系统研究的文献还未见报道。文章提出用δFe-δS的投图方法对各成因类型金矿床的黄铁矿主量元素进行研究,并得出了各类型金矿床黄铁矿的主量元素标型特征。对于金矿床中黄铁矿的微量元素特征,文中运用Co-Ni-As质量比三角图对各成因类型金矿床中的黄铁矿微量元素进行分析,得出了各成因类型金矿床黄铁矿微量元素标型特征。火山热液型、岩浆热液型、变质热液型和卡林型金矿床具有各自不同特征：火山热液型微量元素富含Mo、Sn中温元素,岩浆热液型富含Ti、Cr、Mo、Hg高中低温元素,变质热液型富含Ti、Cr高温元素,卡林型富含Tl（253×10-6）、Hg（547.52×10-6）低温元素,与Au相关的元素也各有区别,火山热液型和岩浆热液型以Se、Te等为特征,变质热液型以Sb,Bi等为特征,卡林型以Hg、Tl、Zn等为特征,主微量元素蛛网图显示各类型矿床元素演化趋势各异,含量也各异。Co-Ni-As图显示火山热液和岩浆热液具有相同的分布区（1或2区）,而变质热液和卡林型各有自己的分布区（3和4区）。S同位素数据显示各成因类型的S来源于各自的花岗岩、变质岩、沉积岩,δ34S变化范围从浅成低温热液型、岩浆热液型、变质热液型到卡林型依次增大。因此,黄铁矿主微量元素蛛网图、δFe-δS的主量元素投图方法,以及Co-Ni-As微量元素投图方法是良好的黄铁矿成分标型研究方法。我们的研究结果对金矿中黄铁矿标型的研究以及金矿床的成因类型判别和找矿具有借鉴意义。