苏北盆地高邮凹陷始新统戴南组一段稀土元素特征及其物源指示意义

稀土元素(REE)的物源对比表明,苏北盆地高邮凹陷戴南组一段沉积岩的物源以其西侧张八岭隆起的元古宙浅变质岩基底为主,并与大别和苏鲁造山带的浅变质岩基底存在亲缘关系,推断研究区的母岩类型为高钾I型花岗片麻岩。而张八岭隆起的新元古代细碧—石英角斑岩和绿片岩、中生代火成岩、大别山南部大范围的榴辉岩以及宁镇山脉的中生代中酸性侵入岩对研究区的物源影响很小。在高邮凹陷内部的物源方向分析中,轻重稀土元素分馏值[(La/Yb)N]与矿物成熟度指数(MMI)形成很好的吻合,(La/Yb)N值结合稀土元素总量(∑REE)及铕异常值(δEu)可对研究区内物源方向的精确判别具有指示意义。戴南组一段沉积时期,高邮凹陷的物源主要来自4个方向:西北部柘垛低凸起方向、东部吴堡低凸起方向、南部通扬隆起方向和西南部菱塘桥低凸起方向。高邮凹陷戴南组一段的沉积相类型与REE特征的相关性分析显示,重稀土元素分馏值[(Gd/Yb)N]与沉积相间存在较为规律的变化,表现在近岸水下扇相、扇三角洲相和三角洲相随其碎屑岩的成熟度升高,(Gd/Yb)N平均值呈逐渐升高的趋势,该趋势同样表现在相同沉积相的不同沉积亚相之间,说明(Gd/Yb)N平均值可较好地反映沉积相特征。     

Accurate Measurement of Rare Earth Elements by ICP‐MS after Ion‐Exchange Separation: Application to Ultra‐Depleted Samples

This study reports precise and accurate data for rare earth elements (REE) measured on eight geological reference materials, five enriched in REE (BE‐N, BHVO‐2, BR, BR‐24 and RGM‐1) and three very depleted in REE (BIR‐1, UB‐N and DTS‐2). Data were acquired by quadrupole ICP‐MS after isolation of the REE using an ion‐exchange chromatography procedure. All the measured REE abundances were similar within ≈ 5% (10% for the most REE‐depleted sample DTS‐2) to the high‐quality measurements previously published in the literature. We also show that by using an internal Tm spike, the reproducibility of the data was improved to ～ 1%. Applying this technique to the analysis of ultra‐depleted rock samples (sub ng g^?1), we show that significant improvements were obtained relative to the routine trace element measurement method. The chondrite‐normalised patterns were smooth instead of displaying irregularities. Although the classical method gives excellent results on REE‐rich samples, we believe that our technique improves the precision and accuracy of measurements for highly REE‐depleted rocks.     

内蒙古白云鄂博矿床的稀土矿化时代与期次

内蒙古白云鄂博REE-Fe-Nb矿床是世界罕见的超大型多金属矿床, 但矿床成因一直没有解决, 而年代学研究是解决矿床成因的基础。本文结合矿床地质特征, 系统地分析了前人的年代学研究成果, 并对白云鄂博矿床的Sm-Nd同位素体系进行了深入的分析和讨论。结果表明, 白云鄂博稀土的成矿时代约为1.3 Ga, 与碳酸岩墙的形成时间一致, 成矿物质来源于地幔。加里东期的热事件(约0.44 Ga)导致了白云鄂博矿床晚期稀土矿脉的形成和原有矿体中部分稀土矿物的重结晶, 但成矿物质主要来源于矿体内部的稀土再循环, 外源物质的贡献不明显。约1.3 Ga到约0.44 Ga间的一系列中间年龄为后期热扰动的结果, 并不代表成矿事件。简言之, 白云鄂博矿床只在中元古代发生过一次实质性的稀土矿化作用, 地幔是稀土物质的单一源区。     

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。     

扬子板块北缘马元铅锌矿地球化学特征及成矿机制探讨

位于扬子板块北缘的马元铅锌矿呈似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩中,矿石矿物为闪锌矿、方铅矿,脉石矿物有白云石、重晶石和少量石英、萤石、方解石等。本文着重对主要矿石及脉石矿物的锶、硫同位素和稀土元素地球化学特征进行对比研究,以探讨其成矿机制。早期沉淀产物闪锌矿流体包裹体及白云石的~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.71111~0.71241,表明Sr来源以壳源锶为主;晚期重晶石~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.70918和0.70971,表明重晶石中的锶主要来源于海水锶,有少量壳源锶加入。早期产物白云石、闪锌矿和方铅矿的稀土元素具有类似热卤水特征的明显正Eu异常(去掉特高值后平均值为1.99),而晚期重晶石则具有类似海水特征的负Ce异常(0.26)。硫同位素表现出富重硫(δ~(34)S12‰)的特点,表明硫可能主要来源于海相硫酸盐。还原硫的形成机制为硫酸盐的热化学还原作用,有机质如甲烷可能充当了还原剂。闪锌矿、方铅矿及重晶石的δ~(34)S值各自集中分布在较小的范围内且同位素分馏达到平衡,暗示金属、还原硫和硫酸根可能是同一成矿流体搬运的。矿质沉淀机制可能是地层中循环的富含放射性锶以及多种金属元素的成矿热卤水与下渗的海水(或大气降水)混合导致的。早期沉淀白云石、闪锌矿以及方铅矿的流体以热卤水为主,晚期与重晶石沉淀有关的流体则具有相对富含海水(或大气降水)的特点。     

宁芜地区梅山铁矿床矿物的电子探针分析和稀土元素地球化学特征

梅山铁矿床位于长江中下游成矿带宁芜盆地北段,矿体赋存于辉长闪长玢岩和下白垩统大王山组辉石安山岩的接触带。研究表明,梅山铁矿的石榴石以钙铁榴石为主,为钙铁-钙铝榴石系列,与传统意义矽卡岩矿床的石榴石组成相似;磁铁矿和赤铁矿具有斑岩铜矿和Kiruna型矿床的双重特征;赤铁矿和菱铁矿显示热液交代成因特征,但赤铁矿至少有2个成矿世代。成矿母岩辉长闪长玢岩、磁铁矿及磷灰石具有相似的稀土配分模式,暗示三者具有同源性。辉长闪长玢岩无Eu异常,代表了高氧逸度下岩浆的分离结晶作用;磁铁矿和磷灰石均具有中度负Eu异常,可能是在辉长闪长玢岩发生钠长石化的过程中,Eu以Eu2+形式在钠长石内富集,造成流体Eu亏损,后来生成的磷灰石和磁铁矿继承了流体的Eu含量特征,辉长闪长玢岩的钠长石化导致富Fe2+硅酸盐矿物淋滤铁元素进入流体,为矿床提供了铁物质。     

新疆西天山尼新塔格铁矿床地质特征与矿床成因

尼新塔格铁矿床所属的西天山阿吾拉勒成矿带赋存有多个中-大型铁矿,近年来这些铁矿床的成因类型以及它们之间的联系已成为该地区的一个研究热点。为了探讨尼新塔格铁矿床的矿床成因并进一步揭示其成矿过程,本文对该矿床进行了系统的矿物学、岩石学、岩相学及地球化学研究。工程勘探资料显示该矿床赋矿围岩主要为下石炭统大哈拉军山组玄武粗面安山岩、粗面安山岩及安山质火山碎屑岩。根据对围岩蚀变、矿石组构、矿物共生组合的观察,将矿床的形成过程划分为矿浆期和热液期两个主要成矿期。稀土、微量元素地球化学特征显示尼新塔格铁矿区内的矿石与熔岩围岩具有同源性。岩相学及地球化学研究表明,成矿物质主要来源于岛弧环境下形成的玄武质岩浆。综合以上特征,认为尼新塔格铁矿床是由石炭纪岛弧环境下形成的玄武质岩浆分异演化的产物,在成因类型上应属火山岩型岩浆-热液复合成因磁铁矿矿床。     

The Gol-e-Zard Zn-Pb Deposit,Lorestan Province,Iran: a Metamorphosed SEDEX Deposit

The Gol-e-Zard Zn-Pb deposit is one of several sediment-hosted Zn-Pb deposits found in the central part of the Sanadaj-Sirjan Zone, known as the Isfahan-Malayer belt, western Iran. Mineralization occurs in Upper Triassic to Jurassic phyllites and meta-sandstones. Sphalerite and galena are the most abundant metallic ores, with minor chalcopyrite. Calcite and quartz are the main gangue minerals. Fissure filling, replacement textures and especially mineralized faults, suggest an epigenetic stage in the Gol-e-Zard deposit formation. Geochemical studies of mineralized rocks show high concentrations of Zn, Pb and Cu, (Zn and Pb > 10000 ppm and Cu average 3000 ppm). LREE enrichment (LREE>HREE, La/Lu average 1.44) and positive Eu anomalies (Eu/Eu*>1 average 1.67) indicate reducing conditions during the deposition of deposit. However, some samples do not display negative Ce anomalies, which indicate that localized oxidizing conditions are also present. This study indicates that the Gol-e-Zard deposit formed due to circulating hydrothermal fluids in a marine environment. A SEDEX-type genesis, which is defined by circulating hydrothermal fluids through sediments in a marine environment, and syngenetic precipitation of Zn and Pb sulphides, is suggested for the Gol-e-Zard deposit. Emplacement of some granitoid intrusions such as the Aligudarz granitoid intrusion remobilized mineralizing fluids and metamorphosed the Gol-e-Zard deposit.     

大巴山燕山期陆内造山地质流体活动特征

燕山期大巴山陆内造山运动使该区发生强烈构造变形并由NE往SW相应形成四个构造变形带:冲断-推覆构造带、基底拆离构造带、盖层滑脱构造带和前陆坳陷带。伴随强烈构造运动,发生大规模地质流体活动,在断层面上形成大量方解石地质流体。本文设计了横穿构造变形带的流体剖面,采集相关的方解石脉及其围岩样品,进行微量和稀土元素(REE)分析,示踪流体来源,还原流体活动环境,揭示流体与构造变形带之间的关系。样品微量和稀土元素特征表明,方解石为热液成因,结晶方解石的活动流体主要来自围岩脱水,局部混合其它流体。由大巴山冲断-推覆带往前陆坳陷带,方解石样品微量元素As、Co、Ni、Sc、Li、Ge含量与各构造变形分带相对应,显示出由冲断-推覆构造带往前陆坳陷带,流体活动的氧化性由强到弱,pH值由低到高,流体有机组分含量由少到多的变化规律,指示大巴山构造带地质流体由逆冲推覆带向前陆运移、聚集。这一研究对探讨大巴山燕山期构造活动以及指导该区油气勘探工作具有重要指示意义。     

福建紫金山矿床初始成矿流体来源及性质——来自稀土和微量元素的证据

成矿流体来源及性质是确定岩浆热液矿床找矿方向、建立找矿预测模型的重要依据。通过对紫金山铜金矿区内主要岩体岩石、典型矿石的对比分析,发现矿石与花岗闪长斑岩稀土元素特征相似,且花岗闪长斑岩岩体的形成年龄与成矿时间极为接近,可以为成矿流体提供足够的热量,因此推断该矿床的成矿流体最初来源于深部隐伏花岗闪长斑岩岩体分异的岩浆热液。矿石中富集Th、Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素和轻稀土元素,Hf/Sm值和Nb/La值都大于1,表明成矿流体具有F含量多于Cl的性质。结合前人大量的研究资料,建立了二庙沟—中寮剖面找矿预测模型。