辽宁宽甸红石地区硼矿化物化探综合信息分析

研究区存在古元古界辽河群里尔峪组硼富集层.为确定赋存硼矿化地层层位构造蚀变带分布情况,利用地球化学与地球物理测量方法,在已知见硼矿钻孔构造蚀变带进行测量,总结分析硼矿化地球化学与地球物理特征.结合成矿地质条件,建立本区硼矿化地质物化探找矿模式,认为辽河群里尔峪组复背斜和复向斜与本区硼成矿有关.硼矿化分布区物化探特征为：地面磁力测量磁场值呈偏高磁场值分布;中梯激电测量为低视电阻率与偏高视幅频率;电测深反演电阻率反映为低阻线性构造带与偏高激电异常带,在矿化较强烈部位电阻率相对偏低;地球化学异常以硼为主,硼化探异常有明显的浓集中心,同时伴生铅、锌、银复合地球化学异常.     

海水蒸发时的硼同位素分馏

采用立式亚沸石英蒸馏器，在非流动条件下进行了海水蒸发实验，以研究海水一空气界面硼同位素的行为。将具有不同pH值的天然海水在不同温度下平静地蒸发，采用冷水收集海水蒸汽，实现了无流动空气的真实的蒸发过程，共进行了3种类型的实验。 实验1 将不同pH值（(7.71-8.49)的海水在27℃，33℃和40℃下蒸发，蒸发时连续地补充高纯水以维持蒸发液体的体积恒定。收集海水蒸汽，进行蒸汽的硼同位素组成、硼和氯浓度的测定。 实验2将天然海水在33℃下蒸发，蒸发时不补加高纯水．搏派承药蒸干。分捌收集海水蒸汽和蒸干后的固体盐，进行蒸汽和固体盐的硼同位素组成测定。并同时测定不同蒸发阶段海水的pH值。 实验3 将加人不同硼量的天然海水在40℃下蒸发.蒸发时连续地补充高纯水以维持蒸发液体的体积恒定，收集海水蒸汽，进行硼同位素和硼浓度的测定。 硼浓度的结果表明：①在实验1中，蒸汽的硼浓度变化范围是1.51-10.7 μg/L，平均值为5.16 μg/L，随海水pH值升高而降低，但与蒸发温度无关；②在实验2和3中蒸汽硼的浓度要远远高于实验1，而且蒸汽硼浓度与海水硼浓度具有线性的正相关关系；③蒸汽相的Cl/B比（摩尔比值：平均23.4)远远低于海水的Cl/B比（摩尔比值：1485)，这表明蒸发时没有将海水喷雾的细珠引人蒸汽中。 硼同位素结果表明： (1)在实验1中，蒸汽的δ11B值除一个以外均低于海水B(OH)3的δ11B值，而高于海水B(OH)4-的δ11B值，而且都比海水的δ11B值高，蒸汽与海水间的平均硼同位素分馏系数为1.0019，这表明在海水蒸发时，11B富集在蒸汽相中。此结果与以前所进行的硼溶液蒸发实验结果一致，但与以前所进行的海水蒸发实验结果完全相反。以前的海水蒸发实验结果表明，10B在蒸汽相富集。这种截然相反的结果要归结于蒸发条件的差异，以前蒸发的海水蒸汽是由流动空气带出，此时非平衡的动力因素将起到重要作用，造成质量轻的10B优先进人蒸汽相。而本次实验在非空气流动条件下进行，B(OH)3和B(OH)-4间的同位素平衡将起主导作用。显然，燕汽的δ11B值与海水的pH值没有明显的关系。 (2)在实验2中，蒸汽与海水间的硼同位素分馏系数要远远高于实验1，特别当海水蒸干前的500 mL蒸汽，分馏系数高达1.0182。而蒸干后的固体盐的δ11B值明显低于原始海水，分馏系数为0.9973。这充分表明，在海水蒸发时，11B优先被蒸发而进人燕汽相。海水蒸发时蒸汽相的δ11B值随蒸发程度呈平方指数形式增加，这与蒸发时残留海水的δ11B值急剧升高有关。 (3）实验3中，蒸汽的δ11B值随海水硼浓度的增加而升高，当硼浓度为19.7 μg/mL和63.5 μg/mL时，硼同位素分馏系数分别为1.0072和1.0107。 海水蒸发时的硼同位素分馏可用于对大气降雨硼来源的研究。在不同时期采集的西宁雨水的δ11B值为12.1‰和9.0‰，受风向的影响甚微，表明西宁地区的大气环境受海洋影响较小，大气中的硼主要来源于陆地。但南海西江石油平台大气降雨的δ11B值明显受风向所控制，高δ11B值（33.2‰）表明其海洋来源，而低δ11B值（8.4‰）表明其陆地来源。以往文献所报道的陆地及其沿海大气降雨的δ11B值变化范围很宽(0.8‰~35‰)，但是它们都低于海水的δ11B值，这表明陆地及其沿海大气中的硼主要来源于陆地。 海水中的硼将因洋壳低温蚀变、沉积物吸附以及生物碳酸盐共沉淀从海洋中迁出，这些过程均造成海水10B的贫化。惟独海水蒸发时会造成海水10B的富集，但由于此时硼同位素分馏小，而且与其他因素相比，被海水蒸汽迁出的硼量低，根据计算，海水燕发对古海洋硼同位素组成的影响完全可以忽略不计。     

西准噶尔达拉布特蛇绿岩中硼的分布特点及硼异常成因初探

在西准噶尔达拉布特蛇绿岩中，特别是其中作为上地幔部分熔残留相的变质橄榄岩中，具有异常高的硼含量。研究表明，变质橄榄岩中硼的含量与蛇纹石化程度有关；同时，硼在变质橄榄岩中的空间分布又受滑石菱镁岩的制约。这就是变质橄榄岩在蛇纹石过程中发生了硼的带入，之后的滑石岩酸盐化又使硼发生了活化和再分配。     

湘南高温热液矿床中硼同位素组成及分馏作用研究

根据湘南高温地热区硼同位素研究，总结了硼同位素的分馏特征。湘南高温热液交代矿床硼酸盐矿物的σ^11B值均为负值（－1．34％～－13．28％）；不同蒸馏阶段获得样品的σ^11B值有较大差异，早期蒸馏硼产晚期蒸馏硼酸有较高的σ^11B值，晚期蒸发阶段样品的σ^11B值较早期阶段的σ^11B值低近40％，表明在热液交代过程中^11B较^10B活跃，优先进人流体相或蒸汽相；水岩作用中硼同位素分馏与硅化交代强度成正相关关系，并且是硅置换^11B，造成岩石亏损^11B，而呈现低的σ^11B值；水化反应中硼被吸入，并优先吸入^11B，导致蚀变岩中σ^11B升高。研究认为，硼同位素分馏特征可以用于分析成矿流体演化及水岩作用性质，而不限于分析成矿物质来源。     

湖北红石地区Au,Ag土壤地球化学特征及找矿前景

通过对研究区10818个土壤地球化学数据的处理，获得了Au,Ag等值线图、异常图及不同元素间的比值图。Au高值分布于叶家小湾－擂鼓台－带Ag高值分布于陈家寨－擂鼓台一带。Au异常主要受岩浆岩和NE向断裂控制；Ag异常主要受SN向断裂带控制，且分布于研究区东部。地球化学特征表明，擂鼓台－叶家小湾一带具有良好的银矿、金矿找矿前景。     

硼同位素地球化学及其示踪意义

由于硼在自然界中分布较集中，平均丰度底，而且１１Ｂ和１０Ｂ之间质量差大，分馏效应显著，故硼同位素组成可以作为判定硼来源的效示踪剂和指相标志。硼同位素的分馏方式主要有吸附作用，蒸发（沸腾）作用和风化，淋滤作用。温度和ｐＨ是控制硼同位素分馏的重要条件。地壳中的硼为主要有碎屑，陆相蒸发岩和海相蒸发岩，次之为中酸性火山岩（硼丰度很低）。慢源岩和陨石中的硼含量极低。这些岩石中的硼丰度和δγγＢ值标志为我们判     

天津蓟县东水厂锰方硼石矿床成因新认识

天津蓟县东水厂锰方硼石矿床是世界上唯一一个具有经济开发价值的锰方硼石矿床,锰方硼石赋存与中元古代高于庄组二段泥晶白云岩中。本文通过微量元素分析探讨了锰方硼石的成矿环境,测定结果显示Sr/Ba=0.125~0.128;V/(Ni+V)=0.230~0.320;Th/U=4.356~4.898;V/Cr=0.018~0.026,各微量元素对比值范围变化不大;LREE总量为66.12×10~(-6)~67.90×10~(-6),HREE总量(包含Y)为18.88×10~(-6)~19.56×10~(-6),LREE/HREE值为3.38~3.60,Y/Ho值介于28.25~29.14之间,δCe介于0.829~0.854之间,显示为弱的负Ce异常,δEu值介于0.831~0.846之间,显示为弱的负Eu异常。地球化学数据指示其成矿环境属海相沉积环境,海水环境为相对氧化的状态,成矿过程中有陆源物质的加入。Sm/Nd-Eu/Sm图解表明研究区与柴达木盆地第三系蒸发岩较为相似,反应锰方硼石成矿时具有类似的蒸发成因。通过对硼同位素(δ~(11)B的数值范围为1.4‰~10.7‰)的解译进一步探讨了锰方硼石在原生成矿阶段的具体成因(海相蒸发沉积)。结合前人所做的锰方硼石地球化学数据,对东水厂锰方硼石矿床的成因做出了新的解释,即锰方硼石成矿时应属海相蒸发成因,而热液活动的过程则可能是发生于锰方硼石成矿之后,属后期热液改造作用,从而形成了锰方硼石复杂的地球化学特征。     

森林沼泽覆盖区化探异常提取方法研究——以内蒙古三七林场幅为例

为强化和提取覆盖区低弱地球化学异常的识别，本文通过K均值聚类法对呼伦贝尔市三七林场1∶5万化探数据进行了分析。根据内蒙古自治区呼伦贝尔市三七林场1∶5万地质图中出现的地质单元数目和K均值聚类的轮廓系数，可以将该地区分为五大类，以Au、Cu元素为例，异常值采用3S法剔除，然后计算平均值、标准差、异常下限值、衬度值，绘制等值线图。通过等值线图可知，分类后圈定的Au、Cu异常与传统方法圈定的异常范围差别较大，通过K均值聚类法有效消除了岩性对地球化学背景值的影响。     

辽东裂谷硼地球化学块体内资源评价

利用地球化学块体理论研究辽东裂谷大约2万km21∶20万图幅化探水系沉积物硼元素数据,圈定硼地球化学省3处,地球化学异常4处。对研究区内硼地球化学块体特征及硼矿产资源特征进行了系统研究:确定5级地球化学子块体作为评价远景区;并提出远景区的含矿性与块体的面积、单位体积硼供应量、异常强度及块体套合层次密切相关,结合地球化学块体谱系树对远景区进行筛选,从物质来源方向确定找矿远景区;以发育里尔峪组、有利的褶皱构造及古元古代条痕状花岗岩3个条件作为含矿远景区的控制因素,从对成矿有利的富集条件方面确定区域找矿方向。共划分9个硼矿产成矿远景区,其中具有成矿远景的Ⅰ级远景区2个,分别为Ⅲ111-1和Ⅲ111-2。     

异常下限衬值滤波法在然乌幅化探数据处理中的应用

采用多元统计方法对藏东八宿地区然乌幅水系沉积物化探数据进行聚类分析和因子分析,选取了与热液成矿有关的4种元素组合类型,将研究区划分为20个地质子区,用EDA法分区计算出4种元素组合的异常下限,并用Surfer软件对异常下限进行滤波,绘制元素组合衬值异常图.结合该区构造断裂特征,对比了单元素衬值与多元素衬值的效果.结果表明,中温热液成矿元素银、铅、锌、镉等的异常分布于断裂带之间,低温热液成矿元素金、砷、汞、锑的异常则倾向于分布在断裂带中.通过铜衬值图与铜、钼、钨、铋组合衬值图的对比,发现基于多元统计分析的多元素组合衬值具有更有效的异常识别能力.     

Evaporation and Sublimation of Boric Acid: Application for Boron Purification from Organic Rich Solutions

We report in this paper a series of experiments whose purpose is to test the long held idea of boron volatility when neutral to acidic solutions containing traces of boron are evaporated. Boron recoveries have been measured precisely by isotopic dilution and boron isotopic ratios have also been determined. Most of the evaporations have been conducted at 60-65 °C. It was found that no loss of boric acid occurs when c. 1 μg of B is evaporated in water, HCl, HF and acetone solutions. At the same time, we did not observe any associated B isotopic fractionation. In contrast to previous studies on B volatilisation, it was not found necessary to use mannitol to prevent B losses during the evaporation of acidic solutions. Important losses of boron were observed from solutions of methanol, ethanol and organic-rich natural solutions. In the presence of methanol and ethanol, a volatile methyl (or ethyl) borate is likely to be formed. In contrast to these studies, we show that boron is highly volatile when the dried residues of an evaporation are heated further. The sublimation of boron that then occurs can be moderated by the use of mannitol, but a slight increase of the temperature allows B volatilisation. Despite the substantial losses of B by sublimation, no B isotopic fractionation was observed at 60-65 C. The property of boron to sublime was used to separate B from an organic matrix. A miniaturized sublimation apparatus, comprising a 5 ml Teflon beaker, and the associated microsublimation technique are described. The 100% boron recovery and the absence of B isotopic fractionation make this method suitable for extracting B from organic-rich samples.     

浙江中生代晚期火山沉积盆地中硼钙石类矿物的发现及其找矿意义

火山沉积型硼矿床是当今世界上最具工业价值的硼矿类型。浙江一带中生代晚期的火山沉积盆地具有高硼背景质。通过利用石油勘查获取的大量岩心 ,系统地建立该区中生代晚期典型火山沉积盆地纵向地质地球化学剖面 ,从中揭露出一处发育良好的含硒、锂、钾、砷、铯、铷等元素综合硼异常区 ,同时发现了独立的硼钙石类矿物。含高硼异常盆地显示出弱咸化古盐湖的沉积建造特征 ,已具备了形成火山沉积硼矿的条件 ,预示着今后在该地区寻找以硼为主并伴生其它有用元素的矿产 ,具有良好的前景。     

硼及其同位素对水体污染物的示踪研究

硼的易溶性和硼化合物的广泛使用 ,以及污水处理过程中除硼的困难 ,最终导致地表地下水体富集硼及有关污染物。海滨地下水受到海水入侵 ,硼含量及 ρ(B) / ρ(Cl)比值发生明显变化。混合、吸附、水岩等作用使得硼同位素发生分馏 ,显著区别于区域背景值。因此 ,结合其它同位素、水化学等信息 ,硼及其同位素作为良好示踪剂为研究水圈中物质的地球化学循环过程提供了新的手段。文中总结了部分天然水体的硼含量和硼同位素组成特征 ,综述了近年来用硼同位素示踪水体的污染物来源、程度和范围等方面新的研究成果。     

高精度磁法在找硼矿上的尝试--以牛皮闸硼矿为例

牛皮闸硼矿属硼镁铁型矿床。在该区通过地质填图,槽探工程,钻孔验证等手段,得知磁异常极值点与已知的硼矿或含硼层位位置相吻合。从而运用高精度磁法找磁铁矿,间接地找到与磁铁矿伴生的硼矿。该方法在硼镁铁矿型矿床的找矿中,具有费用省,方法简便,成果易于解释的优点。     

硼掺入Mg(OH)2形式及机理

采用pH=9.5～13.0的无镁合成海水进行了Mg(OH)₂沉积时B的掺入实验,证实了B(OH)₃优先掺入Mg(OH)₂的硼同位素分馏特征。在所研究的pH范围内,Mg(OH)₂沉积的δ11B均高于无镁合成海水的δ11B,它们之间的硼同位素分馏系数α沉积/海水为1.017 7~1.056 9,平均为1.032 9±0.009 32(SD)。硼同位素的这种分馏特征与无机碳酸盐沉积时的硼同位素分馏存在明显差异,表明B掺入Mg(OH)₂沉积具有不同的机理。B在Mg(OH)₂沉积上的吸附以及B(OH)₃与Mg(OH)₂的沉积反应同时存在并相互制约是其主要特征,造成了B(OH)₃优先掺入的总结果,这并不意味B(OH)₃在掺入的分数上占有优势,相反在所研究的pH范围内,Mg(OH)₂沉积的B(OH)₃/B(OH)-₄大都小于1,因此吸附作用决定了Mg(OH)₂沉积中B浓度的变化特征。采用这种模型能很好地解释沉积中B浓度、B在沉积和海水间的分配系数Kd以及沉积与海水间的分馏系数α随海水pH的变化特征。石珊瑚中Mg(OH)₂的普遍存在和Mg(OH)₂中B(OH)₃的优先掺入也许会影响珊瑚的硼同位素组成与海水pH的定量对应关系,给δ11B作为古海水pH的代用指标带来一定的不确定性。     

辽东地区沉积变质硼矿床及硼同位素研究

辽东地区元古界硼矿床属于沉积变质硼矿。根据现代盐湖沉积 ,认为硼矿物沉积通常为硼砂 ,然后在区域变质作用过程中 ,硼砂矿物转变为硼镁矿物或硼铁矿等硼酸盐矿物 ,但辽东硼矿床中不同硼矿物的硼同位素有一定差别。电气石富10 B ,δ11B值较低或呈负值 ;而硼镁石与硼镁铁矿类矿物明显富集11B ,δ11B值较高 ,为 +2 3‰～ +17 4‰。根据水岩作用过程中硼同位素分馏特征的研究 ,11B与10 B比较有下列 4个特征 :( 1) 11B属于极不相容元素 ,优先进入水相 ,因此在变质残余矿物相中形成低的δ11B值 ;( 2 )在蚀变和交代变质反应中硅优先替代11B进入矿物晶格 ,因此在硅化交代中可以降低δ11B值 ,而脱硅反应中可以提高δ11B值 ;水化作用中 ,OH-带入11B ,使富水矿物具有较高的δ11B值 ;( 3)热水沉积及热液交代成因电气石均具有较低的δ11B值或者为负值 ;( 4)通过最近的研究表明 ,在热蒸馏过程中 ,硼同位素会发生明显的分馏 ,11B倾向于进入蒸汽相 ,而使残余相或后蒸馏相亏损11B ,形成较低的δ11B值。因此可以认为辽东地区元古界硼矿床属于热水沉积电气石岩在后期区域变质或热变质过程中分解出硼酸气水溶液交代镁碳酸盐形成硼镁石或硼镁铁矿矿物 ,而非蒸发沉积变质矿床。     

浙江省寿昌盆地火山沉积型硼异常特征

在对浙江寿昌中生代火山沉积盆地寿昌组 (J3 s)地层进行的硼及相关多元素测试中 ,发现一处厚度大 ,层位稳定的较高含硼异常 ,钾、锂、铷、铯、砷、锑等含量亦高 ,与硼相关性好。经X射线衍射、能谱及电镜扫描等物性测试 ,初步确定存在独立的沉积型钙硼石类矿物 ,这为今后在该区寻找中生代火山沉积型硼矿奠定了良好的工作基础。     

硼及硼同位素地球化学在地质研究中的应用

总结了硼及硼同位素的地球化学特征：（１）硼是易溶元素,主要赋存在地球表层,尤其是海水、海相沉积物及海水交代岩石中。其同位素组成δ１１Ｂ值按顺序变化,封闭盐湖卤水（＞４０‰）＞海水（３９５‰）＞海相硼矿物（１８２‰～３１７３‰）＞海相沉积物（１３９‰～２５２‰）＞海水交代岩石（４５１‰～１０８５‰）。大陆水及陆相沉积物硼含量及硼同位素组成变化极大,并多以负值为主。海陆过渡构造带则具有过渡的硼丰度值和硼同位素组成。（２）１１Ｂ较１０Ｂ具有更活跃的地球化学性质,因此在水岩作用中具有明显的同位素交换。硅化交代作用中,岩石被硅化交代,释放硼,并优先释放重硼,同位素组成变轻;在脱硅反应中,岩石释放硅吸收硼,并优先吸收重硼,同位素组成变重。在封闭体系中,水溶液淋滤岩石中部分的硼,即可大量富集,并富集１１Ｂ;在开放体系中,岩石硼被大量淋滤流失,δ１１Ｂ值明显降低。由于水岩作用的结果,从新鲜海底玄武岩到正常海水,硼同位素值从－２９５‰到３９５‰逐渐升高。（３）变质脱水反应中硼被大量排出,并优先排出重硼同位素,进入流体相,因此随着变质程度由低到高,岩石中硼含量及同位素组成δ１１Ｂ值由高变低。（４）在成矿研究中?     

陕西秦岭巴山地区化探异常查证找矿实例分析

在陕西秦岭巴山地区9万km²内,通过1:20万区域化探扫面,发现了一批多元素综合异常,并根据地质构造背景分析划分出五个异常带(区)。其中新发现的北秦岭Au、Ag、Pb、Zn异常带,规模大、元素组合复杂且含量高,为一重要的金、多金属成矿带。1986年开始,在该区大力开展区域化探异常查证工作。通过1:5万水系沉积物测量,圈定了以金元素为主的化探异常。在主体异常部位系统地开展了1:1万土壤测量和槽探工程,于当年就在周至县马鞍桥发现了金矿体。随后又根据化探异常特征,布置了钻探和坑探工程验证。经进一步检查和详查,确认马鞍桥金矿为一大型金矿床。