惠州凹陷HZ21钻孔珠江组地球化学特征及其沉积环境

根据21件碎屑岩样品的常量元素和微量元素相关关系、组分含量及某些元素的比值特征,探讨了珠江口盆地惠州凹陷HZ21钻孔的元素地球化学特征与古环境意义。研究表明:Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂、V、Cr、Rb相互间呈明显的正相关关系;SiO₂与Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂呈明显负相关,与K₂O呈弱相关关系;Sr与CaO呈明显正相关关系;P₂O₅与Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂呈明显的正相关,与SiO₂呈明显的负相关,且与CaO呈弱相关关系。据锶钙比值103(Sr/Ca)和V/Cr值分析,HZ21井珠江组从下往上水体有逐渐加深的趋势,与单井沉积相分析结果一致。据镁铝比值102(MgO/Al₂O₃)和Sr/Ba值分析,珠江组从下往上沉积环境的水体盐度变化不太大,但到上部略有下降。古气候指示剂Rb/Sr值和MgO/CaO值显示,NSQ1和NSQ2层序时期气候干燥寒冷,而NSQ3和NSQ4这两个层序时期气候湿热。总之,地球化学特征所反映的沉积环境与沉积相分析的结果相一致,说明元素地球化学与沉积环境关系密切,可作为沉积相判别的标志。      

彩色电气石致色离子的化学状态研究

为探究不同颜色电气石中致色元素的化学状态及其化学环境,利用X射线光电子能谱方法对绿色调（墨绿色、蓝绿色、淡绿色）和粉红色调电气石样品进行分析。结果表明,绿色调和粉红色调电气石样品中均含有少量的过渡金属离子,如Fe,Mn,Ti,Cr,且不含Li和Be。不同颜色的电气石晶体中过渡金属阳离子的化学状态相同,且分别为Fe3＋,Mn4＋,Ti4＋,Cr3＋,但其与阴离子配位的环境有所差别。绿色调电气石样品中虽然Fe的质量分数有较大的差别,但均有部分Fe元素与F结合,即占据晶体结构中的Y位;粉红色电气石样品中,Fe离子没有与F形成配位,仅占据结构中的Z位。相反,在粉红色电气石样品中,Mn主要与F结合配位的方式存在,占据结构中的Y位,而绿色调电气石样品中大部分的Mn与O配位成键,只有少部分的Mn与F结合配位。由于Fe3＋,Mn4＋离子对之间电荷转移的可能性不大,故电气石的颜色可能主要由于d—d电子跃迁和氧与金属离子（O2--M）间电荷转移吸收引起,尤其是由于化学环境的差异（包括配位阴离子种类、杂质缺陷、结构畸变等）所引起。     

巴西绿欧泊的宝石学特征

近期国内珠宝市场上出现一种产自巴西的绿欧泊,该类绿欧泊表现出的宝石矿物学特征与传统的欧泊有着明显差异。采用常规宝石学测试手段,并结合电子探针、X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、红外吸收光谱、紫外吸收光谱等测试分析方法,就其化学成分、物相、微结构、谱学特征及颜色成因等问题展开初步研究。结果表明,巴西绿欧泊的主要矿物组成为蛋白石,含不等量的α-方石英和α-鳞石英等次要矿物,整体呈不规则胶柬状结构,局部微波纹理发育;该类欧泊主要由直径约10～30nm的SiO2球粒聚集而成;由H2O和M—OH倍频振动致近红外吸收谱带位于7000cm-1处,由H2O合频振动致近红外吸收谱带分别位于5200,5612cm叫处,由M—OH与[SiO4]合频振动致近红外吸收谱带位于4600-4100cm-1范围内。笔者还对巴西绿欧泊的呈色机理一并给予了探讨。     

广西钦州板城晚泥盆世硅质岩地球化学特征及沉积环境探讨

广西钦州小董——板城地区发育较好的晚泥盆世至晚二叠世含放射虫硅质岩,剖面连续。本文对板城地区石梯水库晚泥盆世含放射虫硅质岩进行了主量元素、微量元素和稀土元素的分析,指示这些硅质岩形成于大陆边缘与深海盆地之间的过渡地带,说明在晚泥盆世钦州地区不存在大洋,与当时在华南板块与扬子板块之间发育古特提斯洋不符。     

Geochemical characterization of Cretaceous sandstones from the Southern Benue Trough,Nigeria

Geochemical studies of sandstones from the three lithostratigraphic successions in the southern Benue Trough of Nigeria were undertaken for a geochemical characterization of the sandstones, and to assess their strati-graphic and source evolution.Major and trace elements data were obtained from outcrop sandstone samples. The SIO2/Al2O2, Fe2O3/K2O ra-tios and CaO contents have been used to characterize the Cretaceous sandstones into Al-rich and high and low Fe2O3/K2O ratio sandstones. Results indicate that there are geochemical features that display stratigraphic trends across the succession from the Asu River Group, Eze-Aku Group to the proto-Niger Delta succession which may imply a discontinuous evolution from different source terrains of Precambrian and Mesozoic ages that supplied the sediments. The Asu River Group sandstones have lower SiO2, Al2O3, Fe2O3 and higher MgO; the Eze-Aku sand-stones have higher TiO2, CaO, alkalis and lower MgO while the proto-Niger Delta sandstones have higher SiO2, Al2O3, Fe2O3 and lower alkalis and CaO. These discontinuities signify the influence of tectonic impulses that af-fected the southern Benue Trough during the Cretaceous time. Changes in ratios of TiO2/Al2O3, Fe2O3, Cr and Zr suggest an increasingly mafic contribution to the depositional basin with time. The chemical index of alteration in-creases with time, possibly suggesting that a more intense weathering regime in the hinterland developed with time.     

电子探针-电感耦合等离子体质谱法研究不同种类石榴石的稀土元素配分和矿物学特征

石榴子石是变质岩和岩浆岩中一种常见的硅酸盐矿物,其类质同象非常普遍。已有资料表明,不同成分的石榴子石的颜色颇为不同,但石榴子石的成分和颜色之间相互关系尚未进行系统研究和总结。本文应用电子探针、电感耦合等离子体质谱、X射线粉晶衍射、拉曼光谱、红外光谱和紫外可见吸收光谱等手段对常见的红色（G1）、橙色（G2）、绿色（G3）和褐红色（G4）石榴石进行了系统测试,旨在揭示石榴子石成分、结构和颜色的内在关系和变异规律,以期为不同地质体中产出的石榴子石矿物学特征的总结及地质应用提供依据。研究结果表明,G1、G4样品含有较多Fe元素（Fe³⁺：0.24%、0.24%;Fe²⁺：1.01%、0.89%）;G2样品含有较高的Mn元素（2.76%）;G3样品含有很高的Cr、V元素（3453×10^-6、1458×10^-6）。类质同象对石榴石的晶体结构产生影响,晶胞参数有较大差别,分别是a=11.530nm（G1）、11.563nm（G2）、11.849nm（G3）和11.470nm（G4）。石榴石中的微量元素和稀土元素对于示踪物源及形成过程具有很强的指示意义。石榴石中的稀土元素总量分布不均匀,LREE/HREE比值小于1,表现为重稀土元素富集,Eu/Eu^*比值小于1,为Eu负异常。所有样品的Ce异常均不明显。石榴石样品的拉曼光谱呈现出峰强和峰位的明显差异也反映了类质同象的存在：G1、G4在570nm处出现Fe³⁺电子跃迁吸收峰;G2在460nm和520nm附近出现Mn²⁺电子跃迁吸收峰;G3在690nm处出现Cr³⁺电子跃迁吸收峰。紫外可见吸收光谱特征显示,红色和褐红色样品出现在570nm处的Fe³⁺电子跃迁吸收峰,与其成分中含有大量Fe有关;橙色样品于460nm和520nm附近的特征吸收峰归属于Mn²⁺,对应其主要成分中大量的Mn;绿色样品690nm处出现强的吸收峰,由Cr³⁺跃迁产生,是微量元素Cr的存在所致。研究结果表明,石榴石的颜色与其成分和结构具有良好的对应关系。     

熔片制样-X射线荧光光谱法测定海洋沉积物样品中主次量组分

采用混合熔剂熔融制备样片,用Axios X射线荧光光谱仪测定海洋沉积物样品中SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、TiO2、MnO、BaO、Ni、Cu、V、Cr和Zn等16种组分,用理论α系数校正基体效应,分析方法的精密度(RSD,n=12)为Cu和Cr小于6%,其余大多数主次量组分小于2%。方法用海洋沉积物国家一级标准物质验证,测定值与标准值相符。     

Si^4＋及过渡金属离子在蓝宝石呈色中的作用——数学分析法在离子致色研究中的应用

理想晶体（包括蓝宝石）的颜色与占据其晶格的微量过渡金属元素的种类及含量有直接的关系。玄武岩产状的蓝宝石中含有多种微量元素，这些元素是蓝宝石致色的直接因素。本文通过研究发现，每种微量元素均对可见光的特定波段产生不同程度的吸收，其中，Fe^3 ,Si^4 是使蓝宝石呈现蓝色的主要离子，Cr^3 离子可使蓝宝石呈橙和绿色，Mn^4 离子可使蓝宝石呈黄色，Co^2 离子也可使蓝宝石呈蓝色。本文还做出了蓝宝石中每种微量元素对可见光的特征吸收图即波长－吸收系数图，与分子轨道理论值吻合，把蓝宝石中各离子对可见光的吸收位置和相对吸收强度统一起来。     

冲绳海槽南部表层沉积物地球化学特征及其物源和环境指示意义

对冲绳海槽南部陆架、陆坡和海槽 33个表层沉积物进行了元素地球化学分析,结果表明研究区沉积物的主要化学组成为SiO₂ 、Al₂ O₃ 和CaO,这三种组分占沉积物总量的 6 8%左右。多数元素在陆架和陆坡的变化范围较大,在海槽区相对稳定。向海槽方向随沉积物粒径变细,SiO₂ 和CaO减少、Al₂ O₃ 和其它多数元素含量增加。常量元素和Al₂ O₃ 的比值分布特征表明,本区沉积物由物源区经由陆架向海槽输送,沉积物主要由陆源碎屑沉积组成,此外还有生物碎屑沉积和自生沉积。陆架区部分微量元素富集因子 (EF)与长江和黄河沉积物的富集因子对比结果表明,本区的沉积物与长江沉积物的关系更为密切。陆坡区Cu、Pb、Zn、Co、Ni和Cr的富集因子较高是由于生物的富集作用造成的,Mn的富集主要是自生沉积的结果。用R型因子分析方法对沉积物的化学组成进行了分析,结合元素的分布特征,给出了四个主因子所对应的沉积环境和特征元素组合,分别为 1)陆架型的元素组合 :SiO₂ 、TiO₂ 、Zr、CaO和Sr,2 )陆坡型的元素组合Fe₂ O₃ 、MgO和P₂ O₅,3)海槽型的元素组合 :Al₂ O₃ 、K₂ O、Cu、Zn、Co、Ni、Cr和Ba,4 )反映沉积环境氧化-还原属性的元素组合 :MnO和FeO。     

新疆达坂城西南一带奇尔古斯套组硅质岩地球化学特征及成因讨论

奇尔古斯套组硅质岩SiO2含量较高,Al2O3、TiO2含量变化较大,反映出较多的外来物质的加入;Si/ (Al+Fe+Mn)、Al/ (Al+ Fe+ Mn)、MnO/TiO2、Al2 O3/(Al2 O3+ Fe3 O2)值较高,反映其为生物化学成因,形成于大陆边缘环境;Fe2O3/TiO2对Al2O3/(Al2 O3+ Fe2O3)图解同样说明其形成于大陆边缘环境.REE较高,HREE富集不明显,北美页岩标准化后的稀土配分模式曲线较为平坦,向左倾斜不明显,(La/Ce)shale值较低,δCeshale值较高,无明显Ce负异常,反映奇尔古斯套组硅质岩属生物化学成因硅质岩,形成于大陆边缘环境; (La/Ce)shale对Al2 O3/(Al2 O3+Fe2 O3)图解亦说明其形成于大陆边缘环境.微量元素中Hf含量高,而Be、Li、Nb、Rb、Sr、Ta、Th、U、V、Zr含量低;Ba元素含量低;Co、Ni贫富相当,Co/Ni值较高,U/Th值低,说明奇尔古斯套组硅质岩属于正常的生物化学成因的硅质岩.     

山东蓝宝石的主要致色因素

山东蓝宝石颜色深暗,与其主要致色元素有着直接关系.对其化学成分进行分析认为:Cr2O3是红色、橙黄色、黄色的主要致色因素.而w(TiO2)低,w(TFeO)高,尤其是Fe3 大于全铁的90%,TFeO/TiO2比值大是山东蓝宝石颜色深暗的主要原因.对其紫外-可见光-近红外吸收光谱进行分析,进一步得出Cr3 离子的d-d电子跃迁、成对Fe3 离子、单Fe3 离子的d-d电子跃迁、Fe2 -Ti4 之间的电荷转移、Fe2 Fe3 之间的电荷转移等是山东蓝宝石致色的本质.代表绝大多数山东蓝宝石颜色的深蓝色蓝宝石,缺失紫外-可见光-近红外吸收光谱的575～711nm吸收带,即缺少Fe2 -Ti4 之间的电荷转移.因此,针对性地选择w(TiO2)高的蓝宝石进行改善,或是设法加入TiO2、减少Fe3 含量、在还原条件下改变其TFeO/TiO2的比值,应是目前山东蓝宝石改色的关键.     

Minipal 4便携式能量色散X射线荧光光谱仪在勘查地球化学中的应用

使用粉末样品压片制样，用Minipal 4便携式能量色散X射线荧光光谱仪测定化探样品尹的Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、K2O、As、Ba、Br、Ce、Co、Cr、Cu、Ga、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sr、Th、V、Y、Zn、Zr、Ti、Mo等30种组分。方法简便、快速，分析结果的精度和准确度能满足野外现场分析的要求。     

鄂尔多斯盆地南部旬邑-宜君地区直罗组古层间氧化带地球化学特征及水-岩作用探讨

鄂尔多斯盆地南部旬邑-宜君地区直罗组古层间氧化带具有明显分带特征,通过对不同分带砂岩主量、微量、稀土元素及环境敏感参数特征对比研究,将旬邑-宜君地区古层间氧化带发育的水-岩作用过程划分成两个阶段：古层间氧化带形成和大规模成矿阶段、二次还原改造阶段。(1)古层间氧化带形成和大规模成矿阶段：含氧水进入目的层砂体,使砂体中Fe²⁺氧化成Fe³⁺(Fe²⁺含量最低,Fe³⁺最高);砂体中的U被氧化为U⁶⁺,形成铀酰腐殖酸盐络合物发生迁移(U、Corg、S含量最低、Th/U比值最高);长石高岭土化使Si发生流失(SiO₂含量降低);携带大量U的氧化流体运移至氧化还原过渡带(Corg、∑S含量最高、Fe²⁺含量仅低于灰绿色砂体),还原剂(有机质和黄铁矿等)将U⁶⁺还原成U⁴⁺,形成沥青铀矿;U⁴⁺与SiO₄^4-发生反应形成铀石(Th/U比...     

安徽马鞍山磷铝石宝石矿物学特征研究

近年来在安徽马鞍山地区所在的绿松石矿体附近,相继发现一种绿色、半透明的磷铝石,部分达到宝石级别。本文采用电子探针、X射线粉晶衍射仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见光谱仪等测试技术,对该地区磷铝石的化学成分、矿物成分、微观结构和光谱特征进行对比验证和综合分析,研究其水的赋存形式,进而对磷铝石的呈色机制作了深入探讨。电子探针分析显示该地区磷铝石的化学成分主要以Al、P元素组成,含微量的Fe、V元素。X射线粉晶衍射与红外吸收光谱分析表明主要矿物为磷铝石,基本不含有其他杂质矿物;磷铝石是一种水合磷酸盐矿物,含有结晶水以及少量结构水的矿物,且结晶水与结构水多与Al3+(Fe3+)相结合的形式存在。偏光显微镜和扫描电镜观察显示磷铝石整体以鳞片状集合体产出,微观上多以短柱状及板片状堆积,单个晶体显示斜方晶系结晶生长习性。紫外可见吸收光谱中639 nm处吸收谱峰由Fe3+与V3+联合所致,300、423、864 nm处吸收峰由Fe3+所致,说明Fe3+与V3+的共同作用是马鞍山地区磷铝石呈现绿色的主要原因。本研究对于认识该类磷铝石的宝石矿物学性质以及颜色成因具有一定意义。     

甘肃北山地区红山铁矿硅质岩的地球化学特征及沉积环境

通过野外地质调查和系统的岩石主量元素、微量元素、稀土元素等的研究,探讨红山铁矿床硅质岩的地球化学特征及其沉积环境。红山铁矿床中广泛发育一套与铁矿体呈共生关系的硅质岩。研究表明,与铁矿密切共生的呈层状和透镜状产出的灰色、紫红色硅质岩总体属于低硅类型的硅质岩。在SiO2-Al2O3判别图解中,SiO2与Al2O3负相关,样品数据点均落入热水沉积区域;稀土元素配分模式经北美页岩标准化后呈平缓型,与东太平洋热泉水、红海热卤水具有相似的正Eu异常和配分模式,δEu值均大于1,显示热水沉积的特征;硅质岩中的V、Ni、Cu、Ba等微量元素的含量具有陆缘海盆热水沉积的特征。     

甘肃北山地区红山铁矿硅质岩的地球化学特征及沉积环境

通过野外地质调查和系统的岩石主量元素、微量元素、稀土元素等的研究,探讨红山铁矿床硅质岩的地球化学特征及其沉积环境。红山铁矿床中广泛发育一套与铁矿体呈共生关系的硅质岩。研究表明,与铁矿密切共生的呈层状和透镜状产出的灰色、紫红色硅质岩总体属于低硅类型的硅质岩。在SiO2-Al2O3判别图解中,SiO2与Al2O3负相关,样品数据点均落入热水沉积区域;稀土元素配分模式经北美页岩标准化后呈平缓型,与东太平洋热泉水、红海热卤水具有相似的正Eu异常和配分模式,δEu值均大于1,显示热水沉积的特征;硅质岩中的V、Ni、Cu、Ba等微量元素的含量具有陆缘海盆热水沉积的特征。     

天山乌鲁木齐河源冰川积雪化学特征及其季节变化

高海拔雪冰可以记录源自于地球表面的各种化学物质信号.从2002年9月到2005年10月3年的时段内,在天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区采集积雪样品,运用比较法、相关分析法等方法,对其中主要离子、不溶粉尘、痕量金属和δ18O等特征及其季节变化进行了分析研究.分析结果表明,积雪离子浓度大小顺序依次为:Ca2+＞SO₄2-＞NO₃-＞Cl-＞NH₄+＞Mg2+＞Na+＞K+,其中Ca2+是主要的阳离子,SO₄2-是主要的阴离子.离子相关性分析表明,除NO₃-之外,其他离子浓度之间均存在较好的正相关.积雪中δ18O值随时间变化表现出与大气温度变化相反的规律.积雪中不溶粉尘和主要化学离子浓度具有明显的季节变化特征,春季期间浓度明显高于其他季节,表明沙尘活动对冰川区化学物质输入有较大贡献;此外,痕量金属(Cd、Pb、Zn、Al、Fe)季节变化特征表明,人类活动的污染物对于研究区雪冰中的化学特征亦有重要影响.      

近 2 ka来东海内陆架泥质沉积物地球化学特征

对位于东海内陆架闽浙沿岸泥质区北部的 DD2孔进行了粒度分析、 AMS 14C年龄测试和主元素、微量元素分析,讨论了各元素含量与粒度间的关系,采用 R型因子分析探讨了它们间的组合关系.研究表明,近 2 ka来 DD2孔绝大多数主元素和微量元素含量稳定;随粒径变细大部分元素的含量呈现增加的趋势,而 Sr和 SiO2的含量则呈现减少的趋势;CaO、 Na2O、 Hf、 Zr和 Ti等的含量与粒径相关性很差.因子分析的结果表明, DD2孔泥的化学组成可划分为 4种组合类型:分别反映沉积物中元素分布的主要特点,样品未经洗盐前处理引起主元素和微量元素组合的变化, Zr、 Hf和 Nb元素富集于特定粒度组分 (粉砂 ),及钙质生物组分的加入和早期成岩过程中元素的再分配性质等.初步分析表明, Rb、 Cu、 Ni、 V、 P、 Sc、 Fe2O3、 Cr、 K2O、 Nb、 Co、 Th、 Ti和 Al2O3为 DD2孔中相对不活动的元素,可以将它们与现代长江、黄河沉积物作对比,进行物源分析. Ti/Zr和 Cr/Th比值指示该孔沉积物主要来自于花岗质物源区.     

羌塘盆地角木日地区二叠系碳酸盐岩元素地球化学特征及其对古沉积环境的指示

对采自羌塘盆地角木日地区的二叠系碳酸盐岩,包括下二叠统展金组白云岩和中二叠统龙格组灰岩进行了元素地球 化学分析,并讨论了其对古沉积环境的指示意义。结果表明,样品Y/Ho比值平均为45.14,Gd表现为轻微Gd正异常,符合 海相灰岩特征;SiO2和Al2O3的平均含量较低,反映研究区陆源物质的侵入较为有限。碳酸盐岩中ΣREE含量较低,稀土元 素分异程度整体较弱,轻稀土元素相对重稀土元素呈轻微富集特征,Ce,Eu均具有明显负异常,结合V/Cr,V/(V+Ni),Sr/ Ba及Sr/Ca等微量元素含量及比值特征认为,研究区早-中二叠世沉积期海水总体呈氧化环境。纵向上龙格组顶部表现出氧 化性增强、盐度增大的趋势,推测可能与当时水体变浅有关,与早二叠世晚期研究区构造应力由拉张向挤压的变化有密切 关系。     

浙西石炭纪层状硅质岩地球化学特征及其意义

在浙西石炭纪地层中存在与地层整合产出的层状硅质岩。硅质岩中ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等含量相对较高，富集Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｇａ，Ｆｅ２Ｏ３／ＦｅＯ、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）、ＳｉＯ２／ＭｇＯ比值较小，稀土元素总量低，Ｃｅ弱负异常，重稀土相对富集，包裹体富含气相组份ＣＨ４、ＣＯ２、Ｎ２、ＣＯ、Ｈ２，具热水沉积硅质岩的地球化学特征。在Ｆｅ—Ｍｎ—（Ｎｉ＋Ｃｏ＋Ｃｕ）三角图及ＳｉＯ２—Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２—Ｆｅ２Ｏ３图上均属于热水沉积硅质岩。硅质岩中硅、氧同位素也显示其热水成因之特点。硅质岩的硅同位素和稀土元素Ｃｅ／Ｃｅ※值表明本区层状硅质岩主要是在浅海环境下沉积的。硅质岩的形成温度较高，为９８℃～１５２℃