风化过程中体积变化的确定--磁组构法对等元素质量平衡法的质疑

认识风化作用过程的关键在于确定保留于风化 面中线岩的结构、构造及体积等的变化程度。如果给定元素（如Ｔｉ,Ｚｒ或Ｔｈ）不活动等元素质量平衡法（ＩＭＢ）就常用来估算渐进风化过程体积的变化。风化产物的岩石组构常以完全保留原岩组构的原生矿物的假象交代为特征,这就意味着等体积风化过程中,体积的变化也就是形态的改变,因为边界条件不允许有水平方向的应变,所以,塌陷和膨胀应该导致相应的压实和伸展。风化产物微弱的岩     

寒冻条件上热力作用对岩石破坏的模拟实验及其分析

选取青藏高原不同地区、不同类型的岩石经过预加工处理后,使之处于低温条件下具有较强热辐射变化的环境中,以调查寒冷条件中的岩石在强烈热辐射作用下的表现。实验表明,寒冷条件下较强的热源辐射可以产生快速的环境温度变化,并导致相应的岩石内部温度变化,这种变化幅度可以使矿物产生强烈的缩并导致岩石内部结构的破坏。岩石的组构决定着其风化的进程,这表现在不同类型的岩石在水饱和与盐饱和的条件下,实验后的超声波传输速率与重量变化有一定差异。     

峡东地区南华纪-寒武纪地层风化过程元素及Sr-Nd同位素演化特征及其地球化学意义

以峡东地区南华纪、震旦纪和寒武纪标准地层泥岩、冰碛泥岩、砂岩、灰岩和白云质灰岩及对应的风化土壤为研究对象, 分析了地层风化成土过程中不同元素的迁移行为, 根据剖面样品的Sr-Nd同位素组成变化, 探讨了其同位素体系的封闭性特征与应用意义.结果表明: (1) 不同岩性基岩在成土过程中的蚀变强度有明显的差异, 在相似地表条件下, 碳酸岩风化剖面的风化程度高于泥质岩和砂岩; (2) 通过对比稳定高场强Ti元素在基岩和风化剖面中的含量变化, 计算出土壤样品在风化过程中体积相对基岩发生的改变量, 进而计算出不同岩性基岩在风化过程中微量元素的绝对含量变化以探讨这些元素的活动规律.结果表明, 灰岩和白云质灰岩的风化剖面元素含量变化明显, 而在泥质岩风化过程中大多数元素保持了相对稳定, 说明沉积岩风化过程中元素的活动性特征明显地受到了原岩矿物组成的制约.风化过程中, 不同性质的元素的活动性差异明显, 其中亲硫元素(Cu、Zn、Pb、Mo) 和大离子亲石元素(Rb、K、Sr、Ba) 在不同岩性的风化剖面中均表现出明显的元素含量变化, 而高场强元素(Zr、Hf、Nb、Ta) 含量则相对稳定; (3) 泥质岩风化形成的土壤层REE含量变化较小, 而碳酸岩风化土壤层REE含量发生了明显下降, 且其风化形成的土壤表现出LREE和HREE相对于MREE的富集.无论是碳酸岩或泥质岩风化形成的土壤, 均出现了明显的Eu负异常和Ce的正异常, 但在其原岩中这些异常并不存在或不明显; (4) 基岩与土壤剖面间Sr同位素组成和Rb/Sr比值存在明显差异, Rb-Sr同位素组成发生了明显的开放.所形成土壤层的Sr同位素组成受到2种因素的约束: 原岩性质和外来组成的Sr同位素比值.因此在总体上, 风化土壤的Sr同位素组成已不能代表基岩的Sr同位素组成; (5) 沉积岩风化过程中, 碳酸岩和泥质岩形成的风化土壤基本保持了原岩的Sm-Nd同位素组成特点, 由其组成所获得的Nd同位素亏损地幔模式年龄等能反映其原岩信息, 而近源沉积形成的砂岩和含砾冰碛泥岩所形成的土壤, 其Nd同位素组成则存在不同程度的改变.      

长江流域河水和悬浮物的锂同位素地球化学研究

深入理解流域侵蚀过程中的锂同位素分馏对于运用锂同位素来示踪化学循环和气候变化是十分必要的。研究集中在长江干流和主要支流的水体和悬浮物的锂及锂同位素组成。长江流域水体的锂及锂同位素组成（δ⁷Li）分别为150~4 570 nmol/L和+7.6‰~+28.1‰,两者沿上游至下游的变化趋势相反。悬浮物锂同位素组成（δ⁷Li）变化比较稳定,分别为41~92 μg/g和-4.7‰~+0.7‰,而且总是低于相应水体的锂同位素组成。悬浮物和流体之间的锂同位素分馏系数在0.977和0.992之间,与悬浮物的量及组成存在明显相关性,反映了粘土矿物的吸附和化学风化的程度。锂含量与锂同位素组成之间良好的负相关性表明流域水体的锂来自2个端元混合：其一可能是蒸发盐岩,并伴有深部热泉水;其二可能是硅酸岩。     

贵州织金磷矿稀土富集机制、赋存状态及可利用性

巨量的海相沉积磷矿不仅是磷的主要来源,而且还因其中大部分富含稀土元素而成为潜在的稀土资源。为更好地理解这类稀土的成矿规律、赋存状态和开发利用前景,本文利用XRD、SEM、LA-ICP-MS和TEM等分析手段,对贵州织金富稀土磷块岩进行研究。结果表明,稀土元素主要通过扩散作用从海水及孔隙水富集于纳米级磷灰石中。低沉积速率和纳米级磷灰石较大的比表面积均有利于稀土成矿;磷矿后期经历了低温还原性富F热液流体改造,改变了稀土元素的分布特征和配分模式,但这并非稀土富集主要原因;TEM分析显示,稀土元素主要以类质同象形式赋存于磷灰石晶格之中;稀土元素在磷灰石中晶格尺度赋存特点决定了只能对磷灰石进行分解破坏的提取方式。使用酸浸法将稀土元素作为伴生资源提取,是一种有效途径。     

广州流溪河河水主要化学组成时空分布特征及控制因素

本次研究报道了位于广州市典型热带-亚热带河流流溪河上游、中游和下游3个站点(东星、乌石和江高)河水的主要化学成分在近1年的持续变化时间序列。结果显示,3个站点河水的阳离子均主要来自硅酸盐的化学风化输出,但贡献率略有差异,其中在上游的东星站贡献率最大,下游的江高站次之,中游的乌石站相对较少。相较之下,阴离子的来源更为多样,其中F-主要来自于岩石风化, Cl^-、SO₄^2-和NO₃^-更多地受到海洋源降雨或咸潮作用的影响。流域内主要化学风化反应以钾长石、钠长石和钙长石的溶解为主。从上游到下游, Si/TZ+*比值和Si/(Na^*+K)比值逐渐降低,说明上游硅酸盐岩风化较下游更为强烈。从上游到下游,随工农业生产活动的增加,人类活动对河流水化学组成的贡献逐渐增大,岩石风化输出的相对贡献逐渐减小。     

广东梅州花岗岩风化壳剖面的可见光-短波红外反射光谱特征及其对风化强度的指示

风化壳离子吸附型稀土矿床是含稀土元素的基岩在表生条件下,风化淋滤出的稀土元素吸附在以黏土矿物和铁氧化物为主的次生矿物表面形成的。基岩所含的原生矿物在风化过程中的分解、不同次生矿物的形成和转换及在表生环境中稀土元素的吸附或吸附能力是风化壳中稀土元素富集和分异的主要控制因素,故花岗岩风化壳离子吸附型矿床剖面风化强度以及风化带的划分对研究矿床成因和找矿勘探工作具有重要意义。可见光-短波红外反射光谱(VSWIR,波长范围350～2500nm)识别的次生矿物,如赤铁矿、针铁矿、高岭石和蒙脱石等,其物相和含量特征可以作为划分基岩风化强度的有效依据。本文以广东梅州黄畲花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床的风化剖面为例,尝试采用可见光-短波红外反射光谱并结合X射线衍射法(XRD)研究剖面中矿物种类和相对含量。研究结果表明花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床剖面在全风化层存在大量的赤铁矿及少量针铁矿,相应地VSWIR在500 nm和900 nm附近形成明显的光谱吸收特征,而700 nm附近微弱。全风化层和半风化层样品在1396nm附近的光谱特征明显,而弱风化基岩该光谱特征较为微弱,吸收深度d1396及d2200/d...     

鄂西-黔中陆缘坻磷块岩迁移沉积及控矿(成矿)模型

鄂西-黔中陆缘坻是扬子地块东南缘晚震旦世陡山沱期磷块岩沉积成矿的构造古地理单元,其形态是向南东凸出的弧形,来自SE方向上升洋流抵达陆缘坻后,分成向NW和SW向两个方向洋流,磷块岩两个工业矿层随洋流方向发生有规律的迁移沉积,这在同一矿集区的不同矿段也表现出清晰的迁移沉积规律。由于陆缘坻本身古构造和古地形特点,决定了磷块岩成矿的具体位置,构成了不同的控矿模型,特别陆缘坻基底隆起迎向洋流的一侧是磷块岩大规模成矿的最佳地段,往往形成成群的大中小矿床,甚至形成超大型矿床。