北淮阳燕山期岩浆岩地球化学特征及其构造环境

北淮阳燕山期断陷盆地岩浆岩广泛分布。晚侏罗世火山岩以安山岩、粗面质火山碎屑岩为主，岩浆由中性向碱性方向演化。可划分出南北2个火山岩带，南带以中性岩为主，北带粗面质火山岩增多。与火山岩同源的侵入体由辉长岩－闪长岩－花岗岩－碱性花岗岩组成，带有明显的Ⅰ型花岗岩特征。北淮阳燕山期岩浆岩带是扬子地块与华北地块大规模陆内俯冲的产物。     

兖州矿区山西组 3煤层中微量元素的特征分析

通过对兖州矿区山西组3煤层21个样品中全硫、硫化物硫、有机硫和具有环境意义的微量元素Cu、Pb、Zn、As、U、Th含量的测试，分析了微量元素在研究区煤层垂直方向上的变化特征及主要形成原因，并发现煤层中所选的微量元素、硫化物琉及全硫在煤层顶、底或煤层夹矸样品中含量相对较高。微量元素与硫化物硫、全硫的相关系数表明，所研究的微量元素与硫化物硫和全硫有明显的正相关关系，而且研究区3煤层中全硫的含量取决于硫化物硫的含量。同时还研究了原煤中微量元素的含量与灰产率的关系，并将研究区微量元素同世界和中国同类煤中的微量元素的含量进行了比较。     

岩浆分离结晶成因岩浆岩微量元素丰度公式的讨论

本文讨论了微量元素丰度研究在国內外的现状、存在问题及解决途径。在攀西地区米易白马层状基性、超基性岩体及相邻玄武岩系研究的基础上,提出了对于岩浆分离结晶成因岩浆岩微量元素丰度所遵守的通式,即分离结晶成因岩浆岩微量元素丰度互呈幂函数关系。并讨论了两种元素含量关系的几种基本形式。人们能够以此定性和定量地探索一系列有关岩石成因的具体问题。     

鄂西地区上泥盆统碳质粉砂岩及黄铁矿地球化学特征

晚泥盆世弗拉期—法门期（F-F）之交生物大灭绝事件一直是被学者关注的热点,事件的起因与机制并没有定论。前人对华南地区事件期沉积序列、地层同位素、底栖、微体生物和维管植物的类型及演化进行了研究。但对事件起始期下Kellwasser事件研究较为薄弱,对其古气候、古环境认识尚不足。针对这些问题,本文对鄂西地区上泥盆统黄家磴组碳质粉砂岩与沉积黄铁矿微量元素与硫同位素进行测试分析,探讨了下Kellwasser事件期气候与环境。研究获得下列认识：1）晚泥盆世弗拉期鄂西地区为淡水环境,气候潮湿,水温约为31 ℃;2）受陆源营养物质供给的影响,海洋中生物生产力较高,大量沉积有机质分解,厌氧带向下扩张,造成水体氧化—还原带分层;3）大气氧含量介于17.23%~21.18%,黄铁矿δ³⁴S介于-12.01‰~-4.67‰,均未见明显波动;4）下Kellwasser事件未表现出明显的火山喷发、海水缺氧与构造作用成因的特征。研究成果为理解F-F生物大灭绝事件起因提供了参考,也丰富了中-上扬子地区晚泥盆世古气候、古环境认识。

     

南极普里兹湾表层沉积物微量元素分布特征及其物源指示意义

利用电感耦合等离子体质谱仪测定了中国南极科考21~27航次期间获取的普里兹湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Al、Fe、Mn的含量,分析了普里兹湾微量元素的分布特征,结合沉积物粒度分布、生物硅含量,并利用富集系数和主成分分析的方法,探讨了微量元素的物源指示意义。研究结果表明:普里兹湾沉积物中的微量元素含量与南大洋其他海域具有很好的可比性。Cu、Zn、Cr、Co、Fe、Mn含量在陆坡深海区明显高于冰架边缘区和陆架区;Al、Pb含量在冰架边缘区较高;而Cd含量在陆架区相对较高。人类活动对普里兹湾沉积物中的微量元素没有明显的影响,南极大陆岩石风化产物和海洋生物源性沉降是其主要来源。冰架边缘区及陆架破折处P2-9站位的微量元素主要为岩源性输入。陆架区、陆坡深海区的微量元素Cu、Zn、Cr、Co、Fe、Mn明显受到生源性物质输入的影响。而普里兹湾沉积物中Cd则主要来源于硅藻的吸收利用及硅质软泥的富集。     

无内标-多外标校正激光剥蚀等离子体质谱法测定磁铁矿微量元素组成

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)常用于磁铁矿原位微量元素分析,按照校正策略不同,主要分为内标法和无内标法。内标法需要用电子探针(EMPA)预先测定磁铁矿中内标元素Fe的含量,过程较繁琐,且待测元素含量会受到内标元素含量测定的影响。本文采用铁含量较高的玄武质玻璃BCR-2G、BIR-1G、BHVO-2G和GSE-1G作为外标,避免了内标元素含量的测定,建立了无内标-多外标校正LA-ICP-MS测定磁铁矿微量元素组成的分析方法。利用该方法测定了科马提岩玻璃GOR-128g和自然岩浆磁铁矿BC 28的微量元素组成以评估方法的可靠性。结果表明,科马提岩玻璃的测定结果与推荐值及前人内标法的测定值一致,多数元素的相对标准偏差RSD5%;自然岩浆磁铁矿的测定结果与推荐值相比,多数元素的RSD7%,低于前人内标法的RSD(15%)。由此说明无内标-多外标法可以实现富铁硅酸岩或磁铁矿微量元素含量的准确校正,克服了基体效应的影响。因此,无内标-多外标法是一种原位测定磁铁矿微量元素含量的快速、准确方法,具有一定的应用潜力。     

激光剥蚀-扇形磁场电感耦合等离子体质谱法同时测定锆石U-Pb年龄和微量元素含量

激光剥蚀-扇形磁场电感耦合等离子体质谱(LA-SF-ICP-MS)具有高灵敏度特征,被广泛应用于锆石等含U矿物原位微区U-Pb定年研究,但磁偏转式质量分析器的使用导致该质谱仪扫描速度相对较慢,可能影响U-Pb同位素与其他关键微量元素的同时采集。本文通过优化仪器信号稳定性和实验方法,对目前常用的7种锆石U-Pb标准样品进行U-Pb定年和Ti、REEs、Hf等关键元素同时定量分析,探讨了多元素同时分析方法的可行性及对于U-Pb定年结果的影响。实验结果表明,相对于LA-SF-ICP-MS仅检测U-Pb同位素方法,同时开展多元素含量检测可能会使U-Pb同位素信号强度稳定性下降,导致单点U-Pb年龄结果误差及离散程度增大。与仅测定U-Pb同位素年龄的测定结果相比较,根据不同锆石样品中U-Pb同位素含量高低,多元素同时检测获得分析点的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄和²⁰⁷Pb/²³⁵U年龄变化范围不同程度地增大,其中²⁰⁷Pb/²³⁵U年龄受影响明显,单点^207<...     

贵州半边街锗锌矿床锗的富集特征及其地质意义

锗(Ge)属于战略性关键矿产资源, 是众多高新技术领域的重要原材料。Ge主要以共/伴生形式产出于Zn、Pb和Cu等热液贱金属矿床和煤矿床中, 目前全球Ge资源主要来源于铅锌矿的副产品。近期取得较大找矿突破的半边街锌矿床(7.70Mt矿石, Zn平均品位5.1%)伴生有超大型规模的金属Ge(>900t @110×10-6), 然而Ge超常富集的机制不清。本次研究利用LA-ICPMS对闪锌矿进行了微区原位微量元素组成和Mapping分析, 以揭示Ge等元素的富集特征、赋存状态和替代方式, 探讨Ge的富集机制。分析结果表明, 半边街矿床闪锌矿中高含量(平均值>100×10-6)微量元素有Fe、Pb、Ge和Cd等, 较高含量(平均值100×10-6~10×10-6)的有Mn、Ga、Sn和Tl, 以及较低含量(平均值< 10×10-6)的有Ag、Cu、In和Sb。相比于各类型铅锌矿床, 半边街闪锌矿Ge超常富集(274×10-6~1938×10-6, 平均为1055×10-6, 达到1000倍富集)。该矿床中Ge以类质同象或纳米颗粒形式赋存于闪锌矿中。微量元素摩尔量相关性图揭示Ge替代Zn的方式以Ge4++Pb2+↔3Zn2+为主, 其次为nGe4++Mn2+↔(2n+1)Zn2+和nGe4++2Tl3+↔(2n+3)Zn2+。综合分析认为, 半边街矿床Ge可能来源于相对富Ge的前寒纪基底; 富有机质的盆地流体在Ge的搬运中发挥重要作用; Ge、Cd等稀散元素的共生分异制约了Ge的最终超常富集。因此, 半边街矿床中Ge的超常富集是"源、运、聚"复杂过程多要素耦合作用的结果。     

新疆阿尔泰可可托海矿区伟晶岩成因与矿化潜力研究：来自石英SEM-CL和微量元素的指示

新疆阿尔泰可可托海3号脉矿床是世界瞩目的伟晶岩型稀有金属Li-Be-Nb-Ta-Rb-Cs-Hf矿床。尽管前人对3号脉伟晶岩矿床已经进行了大量的研究工作, 然而在伟晶岩稀有金属成矿潜力以及伟晶岩成因问题上仍存在一些争议。本文以发育在可可托海矿区不同规模的伟晶岩脉以及淡色花岗岩为研究对象, 利用石英SEM-CL和原位微量元素技术手段, 查明各伟晶岩脉和花岗岩的稀有金属禀赋差异及成因联系。研究结果表明, 石英的Li和Al含量可以用来指示伟晶岩的矿化潜力。与1号和2号伟晶岩脉相比, 3号伟晶岩脉具有更宽的分异范围, 以石英中Ge/Ti变化于1.83×10^-6~159×10^-6范围为特征, 更高的Li含量, 其中外侧带平均Li含量为39×10^-6, 因而成矿潜力最大。此外, 证实了白云母钠长花岗岩为矿化花岗岩, 其微量元素组成和演化程度与3号脉伟晶岩外侧带相当, 而白云母碱长花岗岩为贫矿花岗岩。更重要的是, 本文利用各伟晶岩结构分带内的石英中Ge/Ti-Ge以及Ge/Ti-Al/Ti图解, 确定了各伟晶岩脉具有相似的演化趋势, 指示它们可能源于相同的花岗岩母岩。与世界上典型的RMG(花岗岩浆演化后残余熔浆结晶)和DPA(直接深部地壳熔融)成因的伟晶岩相比, 可可托海矿区含矿伟晶岩和花岗岩中石英微量元素与RMG成因伟晶岩存在地球化学亲和性, 这指示它们来源于花岗质岩浆的残留熔浆。

     

大井矿冶遗址冶炼产物的输出方向

大井矿冶遗址是我国北方发现最早的一处古铜矿遗址。本文利用ICP方法,测试了该遗址的铜矿、炼渣和辽西地区出土的部分青铜器。结果显示,遗址的冶炼金属产品Ag、As、Sb、Bi、Co、Zn等元素含量偏高,Mo含量偏低。同时发现,这批辽西地区出土的青铜器样品微量元素特征明显不同于铜绿山和皖南的铜锭,而与大井铜矿很相似,其铜料来源很可能来自大井古铜矿或其周边铜矿。这一结论,对探讨大井古铜矿冶炼产品的使用范围和辽西地区的冶金历史有重要意义。