刘家峡水库表层沉积物微量元素地球化学特征

采用多元统计的方法对刘家峡水库表层沉积物中25种微量元素的含量、相关性、来源及控制因素进行了分析。结果显示:研究区表层沉积物中Sr、Zn、Zr和Ba的含量平均值超过了170 μg/g,Cd、Mo和Tl的含量平均值都在1 μg/g以下,其它元素含量平均值则在2.01~104.34 μg/g。元素Cu、V、Co、Cr、Ni、Rb、Li、Cd、Be、Pb、Sc、As、Ga、Nb、Sn、Cs、Tl、Th和Al₂O₃等存在较为明显的相关性,且它们分布规律基本相似。因子分析表明,水库中微量元素分为3个主要来源,第一组分的元素分布受控于矿物岩石的自然风化剥蚀,其贡献率为63.20%;第二组分的Zr和Ba主要受河流沉积物中元素的迁移和转化的影响,其贡献率为12.51%;第三组分的Sr则主要受控于生物成因,其贡献率为9.76%。另外,研究区重金属元素中,Zn和As含量远超过了全球页岩平均值,值得进一步的深入研究。     

长江口外海域表层沉积物微量元素地球化学特征

对采自长江口外海域187个表层沉积物的25个微量元素含量进行了标准差系数、相关分析及R型因子分析,探讨了微量元素的来源和分布特征。长江口外海域沉积物微量元素Li、V、Cr、Co、Ni、Ga、Cu、Zn、Th和Rb分布基本相似;Sr分布与Li、Cu、Pb、Zn、Th和Rb相反;研究区东南部Sr分布与生物作用有明显关系;Cd和Mo分布与粒度之间的相关性较差,主要受氧化还原环境的控制;Zr分布反映了长江物源的影响。相关分析和R型因子分析结果表明,沉积作用、粒度控制效应、海洋生物作用、氧化还原环境和源区地质背景等对长江口外海域表层沉积物中微量元素分布起着主要控制作用。     

中酸性岩浆体系成矿流体及微量元素地球化学特征

从流体成矿作用角度出发，与酸性岩浆体系有关的成矿流体可以分为：酸性岩浆硅酸盐熔融体，岩浆一热液过渡阶段硅酸盐熔融体及其分异的流体，酸性岩浆熔体分异形成的热水成矿溶液。酸性岩浆体系主要提供热源和部分矿质，其提供的热源驱动地下水淋滤、萃取围岩中的成矿物质形成地下水热液成矿流体。变质岩混合岩化形成花岗质岩浆过程中所形成的混合岩化成矿流体。在此基础上，讨论了上述不同成矿流体的微量元素地球化学特征及其对成矿的控制作用。     

铜陵矿山酸性排水及固体废弃物中的重金属元素

在调查中国铜陵凤凰山铜矿和新桥硫铁矿两种不同类型矿山固体废弃物特征的基础上,研究了矿山尾矿和废石产生酸性排水的可能性及其差异以及矿山固体废弃物中重金属元素的赋存形式。结果表明,凤凰山铜矿的尾矿基本不产生矿山酸性排水,而新桥硫铁矿采矿废石产生矿山酸性排水,并且凤凰山铜矿的尾矿和新桥硫铁矿采矿废石中重金属元素的赋存形式也有差异,前者重金属Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg主要赋存于硅酸盐态中,而后者在还原态中有较高的含量,这反映了在地表条件下尾矿中大量重金属元素已经发生了迁移,而采矿废石已经开始氧化,且酸性排水的存在更有利于废石中重金属元素的迁移和扩散,进而导致矿区周围环境的污染。     

中国多金属结核开辟区沉积物中微量元素地球化学特征

分析了中国多金属结核开辟区沉积物中Ba、Ce、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Sr、V、Y和Zn等11个微量元素的含量。研究表明，开辟区沉积物中微量元素在不同沉积单元中的分布特征存在明显差异，反映了地质历史上沉积环境的不同。沉积物中的Zn、Ni和Mn具有共同来源，反映铁锰氧化物、氢氧化物对这些元素的吸附控制作用；Sr、Ba以及Ce和Y等元素在东区主要与岩源碎屑有关，而西区则主要来自生物碎屑；Cu具有多种来源，东区主要与生物组分和岩源碎屑有关，西区则主要与自生铁锰氧化物的吸附有关。而通常认为与有机物有关的Cr、V等元素在研究区内则主要来自岩源碎屑。     

黔中小流域水体悬浮物与沉积物微量元素地球化学特征及物源指示

系统探讨了黔中小流域水体悬浮物和沉积物中微量及稀土元素地球化学特征。结果表明,元素含量在河流与湖泊、悬浮物与沉积物之间均存在明显差异。稀土元素北美页岩标准化分布模式大致为轻稀土相对富集的平坦模式,δEu为0.82～1.25,δCe为0.79～1.25,整体变化不大,均表现为弱异常。麦翁河稀土总量与分布模式均发生异常,主要受上游盘龙煤矿影响。悬浮物的∑REE与pH呈反相关关系,而沉积物的∑REE却与pH表现出正相关关系,表明悬浮物与沉积物中稀土元素行为的控制因素不同。元素相关分析、因子分析及微量元素图解均表明悬浮物与沉积物中的元素具有同源性,主要来源于流域岩石化学风化和土壤物理侵蚀的产物,而某些金属元素Zn、Co、Cu、Cr、Ni则来源于周边工矿企业、农业生产等人为排放。本研究丰富和发展了喀斯特地区水体元素地球化学,揭示了小流域化学风化与物理侵蚀过程中的元素特征和物质输送状况,并为该流域的生态环境现状、治理及管理提供了科学依据和基础资料。     

贵州鹅项水库沉积物特征及其土壤侵蚀的意义

对位于贵州西南部非喀斯特丘原区的鹅项水库中取得的一沉积物样芯（EX-1）做了¹³⁷Cs,TOC,C/N和粒度分析以及矿物磁性测量。通过对这些分析和测量结果进行解译,推测了在过去的45年（1960～2005年）中这一水库的汇水流域内土壤侵蚀强度的相对变化。在这45年中,鹅项水库流域的土壤侵蚀经历了由弱到强再持续减弱的一个过程。将这一推测结果与流域内降水数据和土地利用/覆被变化资料数据相结合,探究了该流域土壤侵蚀强度变化的原因。与贵州西南部典型喀斯特流域的情况相比,在鹅项流域内,土地利用/覆被变化情况对土壤侵蚀强度的影响相对次要,而降水对土壤侵蚀强度变化的影响则更为重要。这可能主要因为与典型喀斯特流域相比,鹅项流域的土层较厚、植被覆盖较好。     

粤北大宝山酸性矿山废水中梯田状沉积物的次生矿物研究

粤北大宝山酸性矿山废水(AMD)中形成了呈独特梯田状构造的沉积物,其中的次生矿物可以吸持AMD中的重金属离子,对减少矿山环境的重金属污染有重要意义。本文采集了大宝山AMD中呈梯田状构造中的沉积物,利用多种手段分析了其主要矿物组成以及主要次生矿物的表面形貌特征,探究梯田状沉积物的成因。结果表明,梯田状沉积物的次生矿物以针铁矿、施威特曼石、黄钾铁矾为主,含少量石膏、斜方钙沸石等。针铁矿呈针状、球刺状集合体;施威特曼石呈海胆状、鳞片状,粒度为微米级,海胆状施威特曼石与球刺状针铁矿共生;黄钾铁矾呈不规则的球粒状、片状,与施威特曼石共生。研究表明微生物作用可能是形成铁质梯田状构造的关键因素。     

贵州中西部洞穴水系与碳酸钙沉积物的Mg/Sr比值和地球化学特征

对贵州中西部郑家洞、石将军洞和织金洞三个洞穴中水样和碳酸钙沉积物样品地球化学特征的分析,得出洞穴水Mg /Sr 比平均值分别为1 278± 411、1 155± 207、14. 0± 2. 7。安顺洞穴的水样富Mg 贫Sr,与织金洞的相反,一方面可能与围岩组成的差别有关,另一方面可能与洞穴地表的植被和土壤覆盖有关。碳酸钙样品中的微量元素比值反映了洞穴水的比值,而后者受围岩和地表条件的影响。因此,以Mg /Sr或Mg /Ca 比值来反映温度的变化,必须详细了解各种影响因素的影响作用。通过织金洞洞穴水和现代碳酸钙沉积物中Sr /Ca比值,计算出K Sr值为0. 04～ 0. 134,平均值为0. 073± 0. 035; KMg平均值为0. 021± 0. 010。这些结果可为今后利用石笋Mg /Sr 比值作为古气候代用指标的研究提供基础数据。      

矿业环境影响的地球化学研究

矿业开发对周围地区带来巨大的环境影响, 矿山废弃矿石和脉石堆、矿山选矿废石、尾矿、冶炼熔渣、矿山酸性排水、土壤重金属元素、河流及其沉积物中的重金属、大气污染等都极大地影响了矿山地球化学环境和生态系统。甚至在矿山工业关闭后，长期的环境影响依然是一个重要的地球化学研究内容。环境方面的地球化学化学扰动和平衡，是进一步研究矿山环境地球化学的重要内容。     

Hydrogeochemical Characteristics of Acid Mine Drainage around the Abandoned Youngdong Coal Mine in Korea

Abstract: To determine the geochemical characteristics of the Imgok creek impacted by acid mine drainage (AMD) generated from the abandoned Youngdong coal mine in Korea, chemical analyses of water samples and precipitates and the geochemical modelling of the precipitates were conducted. Acid mine drainage drained from the mine adit and coal refuse piles shows a low pH, high conductivity and high concentrations of Fe, Al, SO₄ and heavy metals such as Co, Cu, Ni and Zn. In the Imgok creek, the concentrations of heavy metals and major cations besides Fe are decreased by dilution, but concentrations of Fe are decreased by the formation of precipitates as well as dilution. From the results of geochemical modelling, goethite is oversaturated, and schwertmannite is the most stable solid phase in the Imgok creek. Yellowish red Fe-precipitates collected at the Imgok creek are recognized as amorphous or poorly crystallized minerals from XRD patterns and Fe_ox/Fe_totratios, and as containing chemically bonded SO₄ and OH by an IR analysis. The mole ratios of Fe/S in these precipitates, which are determined by EPMA, are 5. 1 and 6. 1.     

深海沉积物及多金属结核中微量元素的光谱测定

用全燃烧法一次曝光发射光谱同时测定了大洋深海沉积物和多金属结核中多个微量元素;重点考察了缓冲剂和分析条件的优化,解决了大洋试样吸湿性强、光谱相互干扰多及激发时易喷溅等问题。所测项目有Ｂ、Ｂａ、Ｂｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｌａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔｌ、Ｖ、Ｙ、Ｙｂ、Ｚｎ和Ｚｒ共２０项。用国家一级深海标准物质对方法进行检验,所得结果与标准值相符,相对标准偏差（ｎ＝３０）大多在１０％左右。方法用于新研制的大洋标准物质ＧＳＭＳ＿２,３和ＧＳＰＮ＿２,３定值分析,结果与初定值符合。     

吉林省小石人金矿区微量元素地球化学特征

以吉林省小石人金矿区内不同类型岩(矿)石微量元素测试结果为基础,从数据结构和空间结构两方面,对微量元素的地球化学特征进行探讨。统计参数表明:所观测元素在矿区内具有明显的浓集、富集特点,在不同类型岩(矿)石中元素的分布分配也不尽相同。依据分布分配特点,可将矿区内的岩(矿)石分为正常岩石、弱蚀变岩石和强蚀变/矿化岩石3类。多元统计分析成果揭示:所观测元素都参与了金的成矿活动,但行为特点有所差异。依据多元统计特征,可将微量元素分为3个组合类型:Au、As、Sb、Bi、Hg、Mn,Cu、Pb、Zn、Ag,Co、Ni、V;第一组合为成矿成晕组合,第二组合为金的多金属矿化组合,第三组合为黄铁矿化蚀变组合;元素组合也对应于不同的矿化阶段,指示金的成矿活动及特征。土壤、岩石地化剖面显示所观测的元素间存在空间相关性,但Mn与Au相异,其异常出现在矿化蚀变带的外侧。     

海相沉积物碳酸盐相中微量元素的分析方法研究

海相沉积物中自生沉积碳酸盐相的微量元素携带极为丰富的原始地质信息,然而海相沉积物中碳酸盐相的测定还没有建立统一的标准方法.本文以修正的Tessier七步提取流程为基础,以电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)为检测手段,针对海相沉积物碳酸盐相组分中V、Cr、Co、Ni、Sr五种微量元素建立了分级提取方法.实验以海相沉积物样品和标准物质作为参考样品,对比了NaAc和EDTA提取碳酸盐相的效果.结果表明,NaAc不能完全提取出沉积物碳酸盐相中的微量元素;EDTA可以较好地提取自生海相沉积物碳酸盐相中的微量元素,但是由于其络合能力太强还会提取有机物结合态的金属元素.本研究确定的分级提取方法是:首先用中性盐NaC1去除离子交换态,然后用提取专一性较强的焦磷酸钠(pH =10)去除有机态,再用EDTA提取仅自生海相沉积物的碳酸盐相.方法精密度(RSD)均＜5％,各元素的检出限在0.5～ 4.3 ng/g之间,回收率在88.0％ ～ 101.6％之间,方法的选择性和稳定性能够满足地球化学样品形态分析的要求.     

辽宁省浑河流域底质中重金属元素地球化学特征

通过对浑河流域内底质采样,系统分析As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属元素,了解其含量和空间分布等特征。研究证实,冶炼和化工生产等对浑河底质的地球化学特征带来极大影响,造成细河等区域内的底质中Cd等重金属元素含量升高。对浑河底的系统分析工作,为深入研究流域环境质量和农业规划等提供借鉴方法和基础数据。     

准格尔煤田黑岱沟露天矿煤中稀土及微量元素的分配规律

对准格尔煤田黑岱沟露天矿煤的主量元素、稀土元素和微量元素含量和矿物组成进行了研究。结果表明,黑岱沟露天矿煤中稀土元素平均含量为248.12×10-6,约为中国煤平均值的2.83倍。LREE平均含量为236.66×10-6,HREE平均含量为11.46×10-6,LREE/HREE平均值为20.81,(La/Yb)N平均值为1.59,表明煤中LREE相对HREE富集。煤中部分稀土元素可能富集在勃姆石和黏土矿物中。稀土元素分配曲线δCeS变化区间(0.89～2.21)和δEuS中度亏损(0.46～0.86),验证了沉积环境在煤层形成演化过程中对煤中稀土元素输入的稳定性。黑岱沟煤层中微量元素明显偏高的有Ga、Pb、Se、Sr、Th 和Zr,这些元素的含量高于中国、中国华北晚古生代和美国煤的算术均值,也高于地壳克拉克值。     

Neutron Activation Analysis Applied to the Determination of Heavy Metals and Other Trace Elements in Sediments from Sepetiba Bay (RJ), Brazil

In this work, instrumental neutron activation analysis (INAA) was applied to the determination of the elements As, Ba, Br, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, La, Lu, Nd, Rb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb, Zn in twenty eight bottom sediment samples from Sepetiba Bay, Rio de Janeiro, Brazil. With the concentration data obtained, contour maps were prepared, by using Kriging method, to show the spatial distribution of the studied elements in the Bay. The elements Co, Cr, Cs, Fe, Sc, Ta and Zn showed similar behaviour in the sediments, with higher concentrations along the northern coast of the bay, where the fluvial water inputs are concentrated. The distribution of U, rare earth elements and Ba in the Bay indicates that these elements are not deposited as contaminants.