NS93 5钻孔沉积物高分辨率过渡金属元素变化及其古海洋记录

利用电感耦合等离子体质谱（ICP－MS）法分析了取自南沙南部陆坡的NS93－5钻孔沉积物的部分过渡金属元素含量的变化。结果表明，代表碎屑物质的量的Ti含量在不同气候时期变化明显，其中在氧同位素第4期碎屑比例最大，第2期和第3期末期，碎屑所占比例比较高，代表较大的碎屑输入通量。但与沉积速率相比较发现，NS93－5的沉积速率并不仅仅决定于碎屑的输入，自生沉积物的累积作用也极为明显。Mn、Mo、Cr、V、U、Cd、Co、Ni、Cu和Zn等元素含量变化表明，NS93－5钻孔沉积物中还原状态极低。反映出自过去15ka以来该区陆坡深度底层海水均富含氧气，并没有出现无氧状态，意味着南沙海域底层海水更新一直都比较快。     

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。     

江汉盆地周老孔0～108m沉积物的稀土元素特征及其物源判别

对采自干江汉平原沉积中心的钻孔沉积物进行了稀土元素质量分数的测试,探讨了周老孔沉积物的稀土元素特征及其物质来源.结果显示,江汉平原108m以上不同深度沉积物的稀土元素质量分数、w(∑REE)值、轻重稀土元素的质量分数比[w(∑Ce)/w(∑Y)]、Eu异常和Ce异常值等基本没有变化,且均与现代长江沉积物的稀土元素特征相...     

北祁连西段卡瓦铁矿的地球化学特征及其地质意义

卡瓦铁矿位于北祁连造山带西段,是新近发现的沉积变质型铁建造。矿石全铁(Fe_2O_3~T,平均45.28%)含量最高,其次为SiO_2含量(平均40.50%),并具有较高的亲生物化合物P_2O_5(平均0.73%)及陆缘碎屑组分Al_2O_3(平均4.69%)、TiO_2(平均0.31%);Ba以及对氧化还原敏感的元素U、Th相对富集,Nb、Ta、Sr、Zr、Hf相对亏损;稀土元素总量较高,LREE亏损、HREE富集,弱的La正异常,无Eu、Ce、Y异常,Sr/Ba、Y/Ho比值与陆源沉积物相近。综合分析认为卡瓦铁矿是中元古代早期海洋化学沉积的产物,在形成过程中伴有较多陆缘碎屑物质的加入。此外,卡瓦铁矿缺乏Ce负异常,U、Th的相对富集,表明铁矿沉积于低氧的环境。     

黄海表层沉积物稀土元素地球化学

对黄海表层沉积物稀土元素地球化学研究表明,沉积物中RE_2O_3含量为175ppm。稀土元素分布模式和东海的相似,即以负斜率和Eu负异常为特征,属大陆型稀土分布特征。稀土含量受沉积物粒度和重矿物双重控制,稀土主要赋存于粘土矿物和重矿物中。相关分析表明,稀土元素和亲Fe元素关系密切,其中和元素Ti的相关系数最高。稀土元素主要物源是大陆风化搬运碎屑沉积物质。     

华北北部中元古界洪水庄组物源和沉积环境分析

为探讨华北地区中元古界洪水庄组黑色泥页岩物源和沉积环境,采集了燕辽地区清河剖面洪水庄组样品,进行元素地球化学测试和分析.结果表明:洪水庄组沉积物来源不仅有陆源碎屑物质,还有海水沉积物贡献.Y/Ho和ΣREE交会图版分析认为海水沉积物来源占比为10％～20％.此外,稀土元素分布模式以及Ce和Eu异常表明沉积物来源有火山热...     

南海北部MD12-3432站深海氧同位素MIS6期到MIS5期陆源沉积物元素比值反映的古气候变化

海洋沉积物中的某些主微量元素与沉积物源区有着密切的联系,它们之间的比值变化受到源区化学风化强度的影响,因此这些元素的比值变化可以反映出海洋沉积物源区古气候的变化。本文研究了南海北部陆坡MD12-3432站位深海氧同位素6期和5期(MIS6/5) 沉积物的主微量元素,发现其表现出良好的气候控制变化特征,K/Ti、Mg/Ti、Al/Ti、Fe/Ti、Co/Ti、Zn/Ti和V/Ti等比值在MIS 5期时较高,而在MIS6期时较低。南海北部的碎屑物质主要来自中国华南地区,沉积物中元素比值的变化表明间冰期时(MIS5)华南地区陆壳化学风化增强,说明该时期华南陆地气候环境温暖湿润,这可能是间冰期时东亚夏季风加强的结果;而冰期时南海北部沉积物源区化学风化减弱,则与此时东亚冬季风较强,华南地区气候干燥寒冷相关。同时,与表层海水生产力相关的Ba/Ti比值在间冰期较高而冰期较低,反映出南海北部在间冰期时表层生产力较高而冰期时相对较低,这可能是由于东亚夏季风增强带来更多降雨,陆地化学风化作用加强,大量营养成分随河流进入南海,导致南海北部表层海水生产力增加。     

广西南丹石炭系黄龙组下段碳酸盐岩地球化学特征及其古沉积环境意义

广西南丹大厂石炭系黄龙组碳酸盐岩对探讨右江盆地石炭系古沉积环境和古海水氧化还原特征具有重要的意义。本文对研究区碳酸盐岩样品进行全岩地球化学分析,结果显示:碳酸盐岩的Mn/Sr值均小于3,表明样品能够反映原始海相化学性质;Si O₂、Al₂O₃和Ti O₂等陆源元素的平均含量低,Zr、Th的含量较低且与∑REE相关性不明显、Y/Ho值变化大但Nd含量相对稳定,说明样品受到陆源碎屑影响有限;碳酸盐岩的Ce异常,揭示了样品形成于次氧化环境,δEu接近于现代海水值,反映样品基本不受热液活动影响。根据古水深、古气候、古盐度等特征元素指标综合判别,研究区黄龙组下段沉积期为离岸距离相对较近的浅水沉积环境,总共经历了2次相对较大的海侵和海退旋回,但海水总体呈下降趋势,整体上属温暖潮湿的气候。这也进一步反映了石炭纪右江盆地为海相沉积环境。     

近2000年来南极菲尔德斯半岛西湖沉积物中稀土元素1/δEu特征与气候演变

测试分析了近2000年来南极菲尔德斯半岛西湖沉积物中的部分稀土元素和微量元素丰度。稀土元素的分配模式表明沉积物主要来自周围的母岩风化产物。相对于Cs/Rb,La/Yb和Sr/Ba而言，1／δEu随深度的变化与沉积物中反映生物强度变化的S元素丰度的波动明显一致，且与近2000年来该地区降水量的变化几乎同步。这表明尽管稀土元素Eu没有出现明显的异常变化，但是，1／δEu对历史时期的气候变化和生物活动强度有很好的响应关系，能够用来反演古气候环境的演变。     

湖泊沉积物不同粒级组分的元素含量特征及其环境指示意义①——以内蒙古黄旗海为例

黄旗海湖泊柱状沉积物的全样、77~20 μm、<20 μm粒级的钛(Ti)、锰(Mn)、锶(Sr)、銣(Rb)、钡(Ba)、锆(Zr)等元素含量分析表明,元素在湖泊沉积物各粒级组分的丰度存在较大差异:Ti、Zr倾向于在粗颗粒中富集,Mn、Sr、Rb倾向于在细颗粒中富集,Ba的富集粒级不明显。Ti、Zr与Mn、Rb的颗粒粒级富集倾向可能是其硅酸盐矿物颗粒碎化过程的结果,而Sr则与湖泊自生碳酸盐有关。元素比值Zrc/（Rbc+Bac）、Zrc/Rbc与Ti、Zr的粒度效应Tic/Tif、Zrc/Zrf指示了沉积物重、轻矿物的相对比率,是流域侵蚀强度与湖泊涨缩的信息指示;Ba、Rb与Sr在细粒级的含量之比Baf/Srf、Rbf/Srf指示了硅酸盐与碳酸盐矿物的相对含量,是流域风化、侵蚀搬运强度与湖泊过程（包括物理/化学/生物）等混合信息指示,没有明确的环境指向性。     

Spurenelement-Daten von paläozoischen Spiliten aus den Ostalpen und ihre Bedeutung für geotektonische Interpretationen

The Ti, Zr, Y, Cr, Sr and Rb contents of 36 Palaeozoic spilites (pillow lava and sills) from the Karawanken (Austria) have been analysed. During devitrification and metamorphism of the spilites the Ti, Zr, Y and Cr contents have hardly been changed. But Sr and Rb show strong variations caused by secondary alterations. With the help of the Ti, Zr and Cr contents it can be proved that these spilites are differentiation products of alkali olivine basalts (hawaiites, mugearites). The original geotectonic setting of the area in which the spilites erupted, is not known exactly. Two possible interpretations are discussed: The spilites are either similar to hawaiites or mugearites occurring in island arcs on the continental side of deep sea trenches (subcontinental crust, e. g. Japan Sea) or they are similar to hawaiites or mugearites found on ocean islands on the flanks of mid-ocean ridges (oceanic crust). A similarity with continental alkali basalts is less probable because the accompanying sediments and the appearance of the pillow lava seem to suggest that the eruption took place in very deep water.     

山东韩旺新太古代条带状铁矿的稀土和微量元素特征

山东韩旺条带状铁矿是一个新太古代大型鞍山式铁矿床, 本文主要对韩旺条带状铁矿进行了岩石学和岩石化学方面的研究, 并与国内外该类型矿床进行对比。岩石学研究结果认为其经受了绿片岩相至低角闪岩相变质作用, 磁铁矿部分受到变质重结晶, 但局部仍保存有化学沉积的特征。在TFe-(CaO+MgO)-SiO2图解中, 其分布与五台山条带状铁矿和世界条带状铁矿分布区一致。韩旺铁矿稀土元素含量较低, 具有太古宙海洋沉积的特征, 在PAAS(太古宙后平均澳大利亚沉积岩)标准化的稀土配分曲线中显示轻稀土的相对亏损和重稀土的相对富集, 具有较强的Eu的正异常和明显的Y的正异常, 无明显的Ce异常, 这一特征与我国鞍山弓长岭和五台山及世界许多地区的太古宙BIF特征一致。微量元素中Ti、V、Co、Ni、Mn、Sr、Ba等元素的含量都较低, 在原始地幔标准化的微量元素配分曲线中具U、Ta、La、Ce、P正异常, K、Nb、Sr、Hf、Zr负异常。文章中也对韩旺条带状铁矿中Sr/Ba、Ti/V等元素的比值与其他地区进行了对比。综合研究结果认为韩旺条带状铁矿具有与火山热液伴生的铁质, 形成于海洋化学沉积环境。     

Geochemical Characteristics and Tectonic Significance of Aoyougou Group Basalts in Western North Qilian

The North Qilian orogenic belt is a typical plate suture zone, which is studded with numerous different sizes of fragments of micro-continental crust consisting of pre-Sinian metamorphic rocks and the North Qilian orogenic belt provides important study carrier for studying the pre-orogenic tectonic process of the North Qilian. The relatively complete volcanic-clastic-carbonate rocks formation of Zhulongguan Group, Changchengian System, Mesoproterozoic are distributed in the Kawa-Qiqing area, Western North Qilian orogenic belt. Geochemical characteristics of the Aoyougou Group basalts in the North Qilian indicated that the contents of major element were relatively stable, high K₂O contents(4.27%~6.07%), TFe₂O₃(10.49%~13.01%),TiO₂(1.96%~2.90%)and middle MgO(5.37%~6.71%,Mg^# 48~51), CaO(2.57%~5.51%)content. Thus, the Aoyougou Group basalts belong to potassium alkaline basalt. The contents of Cr and Ni of the basalts decreased with the decreasing of Mg^#, and there was a positive correlation between CaO and CaO/Al₂O₃, Furthermore, the Eu anomaly of samples was slightly negative, high contents of high field strength elements (HFSE, Nb, Ta, Ti), and the ratios of Gd/Yb(2.5~3.0), Zr/Y(8.6~10.2), Ta/Yb(0.96~1.23), Ti/Yb(5 074~6 021), Zr/Yb(81~97), Ce/Nb(1.87), Zr/Nb(6.41)indicated that the Aoyougou Group basalts had obvious OIB-type magmatic affinity. In combination with the regional geological background, the study results showed that Aoyougou Group alkaline basalt generated from deep enrichment mantle similar to the source of OIB, with fractional crystallization of olivine and monoclinic pyroxene and a certain degree of contamination of continental crust in the process of magmatism, formed in the background of continental rift, might response to the Proterozoic Columbia supercontinent rifting, which further provides important petrological evidences for the relationship between North China Craton rifting events and Columbia supercontinent rifting during Proterozoic.     

太平洋调查区多金属结核的地球化学特征和成因

东太结核主要为半埋藏和埋藏型,发育于以黏土和硅质组分为主的沉积环境.东太结核的锰相矿物主要有水羟锰矿和钡镁锰矿,具有较高的REY、Cu、Ni含量和Mn/Fe比值,显示遭受间隙水的影响,落入水成成因和成岩成因两个区间范围.西太结核主体暴露在海水中,周围沉积物主要由深海黏土组成.西太结核的锰相矿物几乎只有水羟锰矿,具有较高...     

Trace and rare earth elements as indicators of provenance and depositional environments of Lias cherts in Gumushane,NE Turkey

Trace elements and rare earth elements (REEs) of Lias-aged cherts in the Gumushane area were studied in order to understand their origin and depositional environment. Twenty three chert samples from five stratigraphic sections were analysed by inductively coupled plasma-mass spectrometry, X-ray diffraction, and mineralogical investigation. Lias cherts in the study area are microcrystalline, cryptocrystalline quartz, and megaquartz depending on mineralogical content. Trace elements of the cherts were compared with PAAS, Co, Y, and Th had stronger depletions in the five sections, whereas V, Ni, Zr, Nb, and Hf had smaller depletions. The distribution of Zr, Hf, and Ta yields Zr/Hf, Zr/Ta and Hf/Ta ratios (25/645, 37/665, and 0.18/3, respectively) that differ from those of chondrites and average upper continental crust, suggesting that these elements are likely non-detrital but are sourced from seawater. Th/U ratios range from 0.04 to 0.45 and are lower than those of the upper continental crust (average: 3.9). Lias-aged cherts have low total REE abundances and stronger depletions in five sections of the PAAS and chondrite-normalised plots. The cherts are characterised by a positive Eu anomaly (average: 4.9) and LREE-enrichment (La_N/Yb_N = average: 3.5). In addition, about one-half of the cherts exhibit positive Ce anomaly (range: 0.25–2.58), chondritic Y/Ho values (range: 3.3–60), and low (La/Ce)_N values (average: 1.8). REE and trace element abundance in Lias cherts indicate that these elements were likely derived from hydrothermal solutions, terrigenous sources, and seawater. The REE patterns of the cherts show that they were probably deposited close to a continental margin.     

Distribution of high field strength elements (Y, Zr, REE, Hf, Ta, Th, U) in adjacent magnetite and chert bands and in reference standards FeR-3 and FeR-4 from the Temagami iron-formation, Canada, and the redox level of the Neoarchean ocean

Adjacent magnetite and chert bands and reference standards FeR-3 and FeR-4 from the Neoarchean Temagami iron-formation (IF) show shale-normalized rare earth and yttrium (REY) patterns with low Nd/Yb ratios and positive Eu, Gd and Y anomalies, indicating that they formed as marine chemical sediments. In contrast to previous claims, none of the samples shows any Ce anomaly, indicating the absence of oxidative Ce-REY decoupling and arguing against oxic conditions in the wider vicinity of the Neoarchean “Temagami seabasin”. The distribution of Zr, Hf and Ta yields Zr/Hf and Hf/Ta ratios that differ from those of chondrites, average upper continental crust and local shales, suggesting that the Temagami IF is the only case observed so far in which a significant fraction of these elements is non-detrital but sourced from seawater. If Neoarchean seawater was characterized by Zr/Hf and Hf/Ta ratios similar to those of modern seawater these ratios point towards preferential scavenging of Hf over Zr and Ta, as is typical of the modern ocean. Similar to the 2.9 Ga old Mozaan IF in the Pongola Supergroup, South Africa, the Temagami IF shows low Th/U ratios that differ from those of the respective local shales and from that of average upper continental crust. Decoupling of U and Th results from U⁴⁺ oxidation in the Earth's surface system and fractionated Th/U ratios in these marine chemical sediments are, therefore, at odds with the lack of Ce anomalies. This suggests a different redox-sensitivity of the two paleo-redox-proxies Th–U and Ce-REY and demonstrates that the Temagami IF and the Mozaan IF warrant further study of other paleo-redox-proxies.     

中国东部大陆尺度地球化学走廊带碳酸盐岩稀土元素分布特征与影响因素

碳酸盐岩是地球表层岩石圈的重要组成部分,其化学组成可提供沉积环境与海洋水体演化等信息,然而,前人对碳酸盐岩中稀土等元素的分布与变化特征关注不足。本文选择穿越中国东部6个一级大地构造单元的3条地球化学走廊带,系统采集了582件碳酸盐岩地层样品,并准确分析了包括稀土元素(REE)在内的81项指标的含量。结果表明,中国东部地球化学走廊带碳酸盐岩稀土元素(REE＋Y)总量为(0.59～183)×10-6,均值为24.0×10-6,纯净碳酸盐岩(CMC含量≥99％)均值为4.80×10-6。PAAS标准化后其显示具有轻稀土相对于中稀土和重稀土略亏损、δEu轻微正异常、δCe中度负异常等特征。白云岩中稀土含量、LREE/HREE值一般低于石灰岩;砂泥质含量相近时,前中生代各时代碳酸盐岩稀土分布模式相差不大,各构造单元稀土分布特征基本相似;与其他时代相比,中生代及中新元古代碳酸盐岩具有相对较平坦的稀土分布模式。研究表明,碳酸盐岩中稀土分布受碎屑物质影响明显,表现为稀土元素含量与碳酸根负相关,与碎屑物质相关元素(Si、Ti、Rb、Cs、Th、Zr等)、黏土相关元素(Al、Fe、K等)等正相关。成岩过程及白云化过程对较纯净碳酸盐岩中稀土分布特征影响不明显。我国古生代纯净碳酸盐岩分布模式受控于海相环境,其分布模式与现今海水相近;中生代纯净石灰岩受到陆相或海陆交互相的影响,具有较平坦的稀土分布模式。氧化还原条件对δCe的影响较δEu更为明显,δCe值受海相环境控制,极端正异常值(δCe＞1.3)受到还原环境或/和热液影响。若假定海水中REE自中元古代至今无太大变化,各时代稀土元素分配系数均值介于103.55～102.39,分配系数差异是造成碳酸盐岩中轻稀土亏损、Ce负异常及Y正异常的主要原因。微生物(席)可富集稀土等金属元素并改变沉积环境,这可能是造成中新元古界碳酸盐岩较平坦的稀土分布模式的主要原因。     

内蒙古苏宏图地区黏土岩矿物组成与地球化学特征

为探究内蒙古苏宏图地区黏土岩的地球化学特征、沉积物质来源和构造环境,利用多晶X射线衍射（XRD）和ICP-AES/MS分析法对苏宏图地区SZK-2井20件黏土岩岩芯样品进行分析测试。结果表明：XRD分析显示苏宏图地区黏土岩中黏土矿物组成以伊利石为主,伊利石质量分数平均值为37.64%;与大陆上地壳相比,黏土岩相对富集SiO2、Al2O3、Zr、As,贫P2O5、MgO、MnO、Cr、Ni,两者的K2O、TiO2、Sr、Ba含量接近。黏土岩中稀土元素特征为轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,表现为明显的右倾,出现明显的Eu（平均值=0.60）负异常和Ce（平均值=1.01）轻微负异常,与大陆上地壳稀土元素的配分模式较为相似;K2O/Na2O-SiO2和微量元素构造背景判别图解中,样品多数落在大陆岛弧区,少量落在活动大陆边缘,反映了苏宏图地区沉积时期的物源来自于上地壳长英质物源且形成于大陆岛弧的构造背景中。     

广西那龙地区中三叠世火山岩地球化学特征及构造意义

右江盆地西南缘广泛出露早—中三叠世火山岩,目前对这些火山岩没有精确的年代学和地球化学研究。本文选择广西那坡县那龙地区下三叠统罗楼组与中三叠统百逢组之间的一套厚层状分布的火山岩作为研究对象,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年、锆石主微量元素及全岩的地球化学研究。锆石206Pb/238U同位素年龄为241.2±1.9Ma(MSWD=0.69),代表火山岩的结晶年龄。锆石稀土元素总量较高,富集重稀土元素,具有明显Eu负异常及Ce正异常,含有较低的Th、Th/U、Ce/Sm和δEu值及相对较高的Hf、Yb/Gd和U/Ce值,指示原岩岩浆源区有地壳熔体的组分。火山岩全岩SiO2含量为51.28%～56.17%,并显示低TiO2含量(0.79%～1.28%)和高Al2O3含量(13.52%～15.51%)的特征。稀土元素地球化学特征表现为Eu负异常(δEu=0.60～0.71),富集大离子亲石元素(Rb、Cs、Ba、U、Sr、Pb、Th、K)和轻稀土元素而亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、P、Ti)及重稀土元素,与岛弧火山岩的特征一致。Ce/Pb及Nb/U值接近大陆地壳,Zr/Y值和Zr含量偏高,表明原始岩浆源区可能为地壳熔体和俯冲洋壳熔体组成的混合物,岩浆在形成上升过程中有深海沉积物或地壳物质的加入,岩石成因与俯冲作用有关。但Ba/Th值(2.92～69.75)小于300,表明原始岩浆在上升过程中受到流体混染的程度比较小。结合前人研究成果可得出,广西那龙中三叠世岛弧火山岩的发现,代表早中生代古特提斯洋东延部分存在一个俯冲消减带。