Catastrophic and persistent environmental consequences of an acid crater-lake discharge, Chiginagak Volcano, Alaska

In early summer 2005, acidic, metal-laden water and clay-rich debris flooded down the flanks of the Chiginagak Volcano, Alaska. The estimated 3-million-m^3 discharge occurred during a rapid partial draining of a newly formed summit crater lake. Twenty-seven kilometers downstream from the source, Mother Goose Lake, a 500-million-m3 lake, was acidified from surface to bottom （pH ranged from 2.9 to 3.06）. All aquatic life was killed and salmon spawning runs were eliminated. The flood was accompanied by a simultaneous release of caustic volcanic gas and aerosols that followed the flood flow-path, and caused defoliation and necrotic leaf damage to vegetation in a 30-km^2 area along and above affected streams. In September 2005, approximately 1.4 million m^3 of acidic water remained and continued to drain from the summit crater lake. Water sampled 8 km downstream after considerable dilution from glacial meltwater was a weak sulfuric acid solution （pH-3, SO4^2- ～500 mg/L, and SO4^2-/Cl～10）. Cation proportions decreased in the order of Ca〉Fe〉Al〉Mg〉Na〉K. The eightfold predominance of Ca^2＋ over Mg^2＋ may reflect some dissolution of anhydrite, but only about 30% of the SO4^2- can be balanced by Ca^2＋. The anomalously high concentrations of Fe （-25 mg/L） and A1 （-18 mg/L） are derived from rock dissolution under the acidic conditions within the crater lake, and appear to be the most serious environmental threat in terms of metals. Further downstream, at stream and lake sites ranging from 8 to 40 km from the source, concentrations of cations remained high and hazardous metals such as As, Cr, and Cu were elevated well above background levels. Copper concentrations exceeded the U.S. Environmental Protection Agency＇s chronic exposure limit for aquatic life at most sampled sites and several sites exceeded the acute exposure limit.     

辽宁弓长岭铁矿二矿区条带状铁建造地球化学特征及成因探讨

本文以弓长岭铁矿二矿区磁铁石英岩、磁铁富矿和蚀变围岩样品为研究对象,进行了主量元素、微量元素、稀土元素和Fe同位素的测试。结果表明:磁铁石英岩主要由TFe2O3和SiO2组成,Al2O3和TiO2质量分数较低,微量元素质量分数和稀土元素质量分数均较低;经澳大利亚后太古界平均页岩(PAAS)标准化的稀土配分模式呈现出轻稀土亏损和重稀土富集,La、Eu和Y的正异常明显,Ce的异常不明显,Y/Ho值较高;富集Fe的重同位素,且与海底喷发热液经过氧化沉淀后的Fe同位素特征一致。磁铁富矿与磁铁石英岩的地球化学特征有很好的一致性和继承性,但磁铁富矿的REE和Eu质量分数较高,且较磁铁石英岩富集Fe的轻同位素,范围更大,与蚀变岩的Fe同位素组成相近。弓长岭铁矿的磁铁石英岩是陆源物质加入很少的古海洋化学沉积岩,为喷出的海底热液与海水的混合条件下氧化沉淀形成的。磁铁富矿推测为富Fe的轻同位素热液对磁铁石英岩进行改造,经过去硅富铁作用形成的。     

新疆彩霞山铅锌矿床稀土元素地球化学研究

通过对新疆彩霞山铅锌矿床不同类型岩石和矿石的稀土元素地球化学特征的研究,探讨了岩石和矿石中稀土元素地球化学行为。结果显示,矿床中稀土元素的分布是不均匀的。在稀土元素配分模式上,活化的白云石大理岩与矿石是相近的,具有显著的δEu正异常和弱的δCe负异常,表明成矿与白云石大理岩的关系密切。同时,根据稀土元素特征的变化,提出了矿床的形成可能与岩浆活动有关的研究思路。     

对辽宁二道沟金矿床成矿机制的讨论──稀土元素地球化学证据

通过对火山岩、对面沟花岗（斑）闪长岩和金矿石的稀土元素组成及分布模式的研究对比，表明成矿物质来源于二道沟的火山岩系，成矿热液来源于沿火山岩中裂隙下渗的被加热的大气降水来源的地下水，是一典型的浅成低温热液型金矿床     

内蒙古赤峰四家子盆地张家口组火山岩稀土元素特征及成因

根据最近几年开展的1∶5万区域地质调查获得的新资料,确认了内蒙古自治区赤峰地区四家子盆地张家口组的存在。四家子盆地晚侏罗世张家口组火山岩广泛分布。张家口旋回火山岩属高钾钙碱性岩石系列,火山岩岩性为流纹岩类、粗面岩类和粗安岩类。张家口火山旋回可分为三个亚旋回。张家口旋回火山岩稀土总量较高,稀土分布模式呈右倾型,轻稀土分馏作用高于重稀土的分馏作用,为轻稀土富集型,总体显示弱负铕异常、弱的负铈异常。稀土元素具有陆内火山岩的基本特征。结合同位素年代学研究成果和其他岩石地球化学资料,综合研究及分析表明,张家口组火山岩成岩物质主要来源于地壳,火山岩的成因以部分熔融为主。     

内蒙古白云鄂博矿区白云岩岩石学及其成因研究

系统研究白云鄂博含矿围岩的岩性,发现含矿白云岩中具有火山碎屑结构、杏仁状及角砾状构造,在西矿带白云岩中夹有黑云母片岩,而东矿带则与富钠火山岩共生。其岩石化学成分与世界其他岩浆成因的碳酸岩相似,白云岩的一系列岩石化学、稀土元素地球化学图解均判别其为岩浆成因特征。根据魏菊英等的研究表明,碳、氧同位素受海水混合作用的影响,由喷发中心到正常沉积碳酸盐呈现规律性升高的变化趋势,因此含矿白云岩及近矿白云岩是白云质火山岩。白云岩中含钾长石、萤石等热液矿物,高度富集F、Sr、Ba等元素,平均w(F)为13 5849%,w(Sr)为0 1588%,w(Ba)为0 8537%。白云岩中磷灰石构成主要矿物,P2O5高度富集,平均w(P2O5)为7 79%。这些特征均表明了白云岩为岩浆成因,是裂谷早期裂陷阶段岩浆活动的产物,故将白云鄂博矿区的白云岩定名为白云质火山岩。     

老挝爬奔金矿床稳定同位素、稀土元素地球化学特征

爬奔金矿位于丰沙里-帕府(泰国)中生代拗陷带与琅勃拉邦-梨府(泰国)华力西褶皱带的交接部位,属于岩浆期后低温热液型矿床.文章通过对爬奔金矿床含金方解石氢、氧、碳同位素组成和稀土元素地球化学特征的研究,探讨成矿溶液中水、碳来源以及成矿溶液的演化问题.研究表明,热液流体来源主要是岩浆水与地层封存的古大气降水.矿石中方解石的碳、氧同位素13CV-PDB(‰)值分布在-4.5~-5.2之间,18OV-SMOW(‰)值分布于20.0~20.8之间, 表明含金方解石矿物为热液流体与二叠纪海相碳酸盐岩相互作用的产物.     

坦桑尼亚伦圭新生代火山岩的地球化学特征及岩石成因

伦圭新生代火山岩位于东非裂谷西支最南端,已有的大量地质与地球化学证据表明伦圭火山岩是典型的碱性双峰式火山岩,其SiO2含量在46％～56％之间出现明显的间断.基性火山岩和酸性火山岩均表现出富集轻稀土元素,轻、重稀土元素强烈分馏,无明显Eu异常的特征.基性岩大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、Sr富集,高场强元素Zr、H...     

新疆金矿火山岩微量及稀土元素地球化学特征

金矿火山岩微量元素以Th和Zr的明显正异常及Nb和Ti的明显负异常为特征。微量元素比值蛛网图模式曲线均呈微向左倾斜的多峰多谷曲线。过渡元素以Cr和Ni的明显负异常及Sc,Co,Cu明显正常为特征。过渡元素球粒陨石标准化曲线，也均呈微向右倾斜的W形曲线。稀土元素以稀土总量偏低，轻稀土富集，重稀土亏损，Eu具微弱异常至微弱正常为特征。稀土元素配分模式均呈微向右倾斜和近于水平的平滑曲线，陆相火山作用两类成矿岩浆建造－陆相火山岩与潜火山杂岩具有基本一致的微量元素和稀土元素地球化学特征。     

松辽盆地火山岩的同位素年代、地球化学特征及意义

沉积盆地内部的火山岩是研究盆地形成的构造环境以及探讨盆地发展演化的动力学特征的重要线索。松辽盆地具有二元结构特征，断陷构造层发育大量的火山岩。但是，前人尚未对比进行深入系统的研究。根据采自钻井岩芯的火山岩样品，通过同位素测年（K／Ar)和地球化学分析等结果，讨论了松辽盆地晚中生代火山岩的岩石学、岩石化学和地球化学特征，探讨了盆地发育早期的构造环境及其地球动力学背景。指出松辽盆地在其形成早期（即断陷期）是一个发育陆缘岩浆弧构造背景上的走滑拉张盆地，火山岩岩浆源区具有多成分、复合性的演化特点。     

重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征

运用电感耦合等离子体质谱(ICP MS)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射（XRD）、带能谱的扫描电镜（SEM EDX）等方法对重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征进行了研究。研究发现,凝灰岩中富集Al、Ti、Li、Cu、V、Cr、Co、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Sc、Th、U和稀土元素（REE）,其中Ti、Nb、Ga和REE异常富集,达到了伴生矿产的工业品位,其综合利用价值值得关注。凝灰岩自底部至顶部微量元素含量有明显增加的趋势,稀土元素（REE）在垂向上分异明显,凝灰岩上部富集轻、中稀土,向下逐渐过渡到富集重稀土类型。凝灰岩中元素的组合特征表明其原始物质可能来源于峨眉山玄武岩岩浆,属于基性火山灰成因。     

滇西保山核桃坪铅锌矿床稀土元素地球化学特征及其成因意义

核桃坪铅锌矿床产于滇西保山古生代地块内,是近年来在西南“三江”地区勘查发现的大型铅锌(铜银)多金属矿床,也是该区为数不多的以断控脉状矽卡岩赋矿为特征的矿床。详细研究了区内铅锌矿体的各种赋矿围岩、蚀变(脉)体及矿石的稀土元素地球化学特征,结果表明：围岩的稀土元素主要富集在粘土矿物中,上侵的矽卡岩流体萃取了围岩中的稀土元素,并使自身稀土元素组成发生改变;当前揭露浅部矽卡岩的成岩流体为中-低温、酸-弱酸性流体,其酸度随流体演化而不断增加。认为核桃坪铅锌矿床可能是一个远端矽卡岩型矿床,矽卡岩及伴生铅锌(铜银)的成岩成矿作用均受控制于隐伏的岩浆-热液系统。     

黑龙江东部主要金矿床稀土元素地球化学特征

黑龙江东部金矿床稀土元素地球化学特征差异较大,ΣＲＥＥ为１０．１８０×１０－６～９５．０６０×１０－６,且随着成矿深度加深、温度升高,ΣＲＥＥ呈升高趋势;轻稀土明显富集,分布曲线随成矿温度升高有趋简单之势;团结沟、平顶山金矿具铕负异常,老柞山、富强金矿具铕正异常     

四川冕宁木落寨稀土矿床稳定同位素研究及其意义

木落寨稀土矿床在构造上位于西南新生代陆内造山带的锦屏山北缘。文章通过对木落寨2个坑道的矿石样品的C、H、O、S同位素组成的系统研究,探讨了木落寨稀土矿床成矿流体的来源及其与深部过程的关系。研究表明,石英和萤石的δ^13Cv-PDP值为-2．5‰～-9．0‰,方解石、石英、萤石和氟碳铈矿的δDv-SMOW值为-63‰～-87‰,萤石和石英的δ^18O水V-SMOW,为10．0‰～15．5‰,重晶石和方铅矿的δ^34Sv-CDT值分别为0．1‰～2．2‰和-8．6‰～-9．3‰,方解石的δ^13Cv-PDB和δ^18OV-SMOW分别为-6．6‰～-6．8‰和8．4‰～9．1‰。所有这些数据均显示木落寨稀土矿床在成矿过程中有大量地幔流体的参与,表明其成矿作用与深部过程有关。     

浙江中生代火山岩同位素年龄及地层时代归属

本文汇集了浙江中生代不同层位火山岩中具有代表性的54个同位素数据，它们绝大多数在135-90Ma之间。结合该火山-沉积岩系的古地磁和古生物的最新研究资料，得出建德群（浙西）和磨石山群（浙东）时代皆为早白垩世早期（135-120Ma），而永康群、天台群及衙江群则应同属早白垩世晚期到晚白垩世早期（110-90Ma）。     

甘肃公婆泉铜矿田中—晚志留世浅海相火山喷发旋回及火山作用演化

根据甘肃公婆泉铜矿田内４条典型地层剖面,确立了甘肃公婆泉群中－上志留统浅海相火山喷发沉积岩系的标准层和层序,并将其划分为１４个韵律和５个旋回。火山喷发旋回由早→晚,火山岩岩性由安山质凝灰岩、安山岩→英安岩、钠流纹岩→石英粗面岩→安山岩,火山岩中铁族元素的丰度由高→低→最低（在石英粗面岩中）→高,形成一个较完整的演化周期。中晚期火山岩所表现出的岩性（出现碱性岩－石英粗面岩）和铁族元素丰度（出现最低值）的突变与区域北西走向断裂的深切活动有关,为铜、银等金属成矿提供主要的地球化学条件。铜、银等成矿元素主要富集在火山喷发旋回中期的英安岩中,表明火山活动中期是主要的成矿期,英安岩可作为重要的找矿标志。此外,早中期火山旋回主要发育于矿田的中西部,而晚期旋回则主要分布在矿田的东部,并且火山喷发的强度和频率增高,表明晚期火山活动中心已明显向东部迁移,因此矿田的东部仍有较大的找矿潜力     

地球化学在物源及沉积背景分析中的应用

物源分析是盆地分析和古地理分析不可或缺的内容和方法,地球化学在物源及沉积背景分析中起着非常重要的作用。运用文献研究法对“地球化学在物源及沉积背景分析中的应用”有关文献进行了研究,分析阐述了常量元素分析、稀土一微量元素分析以及裂变径迹、K—Ar、Ar-Ar、Rb—Sr、Sm—Nd、UPb、Re-Os、S、0、Si同位素分析等方法及其优势与不足。结果表明：常量元素、稀土一微量元素分析在源区物质组成、构造背景、源区风化强度、成分成熟度及氧化一还原条件判别方面有很好的应用效果;各种同位素分析体系在不同目的的研究中具有自身优势,均得到了很好的应用。但影响岩石化学成分的因素较多,特别是对于沉积岩,很容易受外生营力的影响;物源及沉积背景分析中的地球化学方法运用单一;对研究区区域地质情况的研究不足。为此,建议在利用地球化学方法进行物源及沉积背景分析时,需要充分认识影响碎屑沉积物化学组成的因素,综合运用多种方法进行物源区分析,扬长补短,同时要特别注意对区域地质情况的研究。     

Application of hot spring gases to the study of active volcanoes in the Changbaishan Mountain region,Northeast China

The authors reviewed the history of geochemistry involved in active volcano monitoring and analyzed the relationship between variations in volcanic gas composition observed at the Changbaishan Volcano Observatory and volcanic activities. It is concluded that both geochemical method and routine gas analysis can provide the information about volcanic activity and earthquake activity, and both of them can play an important role in predicting volcano eruption.     

青藏羌塘盆地中、新生代火山岩同位素地球化学特征及其意义

通过对羌塘盆地火山岩（含少数侵入岩）的 锶（Sr）、钕（Nd）和铅（Pb）同位素地球化学的研究,获得中、新生代不同类型火山 岩和花岗岩类Sr同位素比值大多数为０706～0710 , 〖HT5”SS〗ε〖HT5”SS〗 N d 值 为-054～-81,均为负值, 206Pb/204Pb值为 171493～ 190313, 207Pb/204Pb值为154350～15666,208Pb/2 04Pb值为 37566~39072。根据同位素地球化学特征,中生代火山岩 物质主要 来源于富集地幔区和下地壳,原始岩浆为壳幔混合型,可能与造山带的岛弧—活动陆缘环 境 有关。早第三纪火山岩岩浆来自富集幔源区,与大陆拉张环境有关。第四纪火山岩形成于高 钾熔岩区内,与俯冲环境有关。总之,本区的火山岩中生代为造山带火山岩,新生代（主要 为早第三纪）为大陆裂谷带火山岩。     

中酸性隐爆角砾岩型金属矿床稀土元素地球化学特征

与火山、次火山隐爆作用有关的中酸性隐爆角砾岩型矿床是一种重要的矿床类型.中酸性隐爆角砾岩型金、银-金、铀、钨-钼-铜-铅-锌典型矿床的矿石、蚀变围岩稀土元素研究表明,不同矿种的矿床稀土元素地球化学具有极强的相似性和弱差异性.矿床稀土元素总量w(REE)=69.7×10-6～245.27×10-6,单个矿床稀土元素总量变...