Enrichment of Platinum-group Elements (PGE) and Re-Os Isotopic Tracing for Porphyry Copper (Gold) Deposits

Platinum-group elements （PGE） in PGE-rich porphyry copper （gold） deposits are mainly Pt and Pd, whereas the concentrations of other PGE （Ru, Rh, Os, Ir） are significantly low. Moreover, Pt and Pd mainly exist in sulfides in the forms of crystal lattice or tiny platinum-group mineral （PGM） inclusions. The present data show that there is a positive relationship between Pt and Pd concentrations and Cu （Au） in porphyry copper （gold） deposits. The comparison of chondrite-normalized PGE distribution patterns between the ore-bearing porphyry intrusions and ore-barren porphyry intrusions in arc setting, 187^Os/188^Os, 87^Sr/86^Sr and S isotopes for porphyry copper （gold） deposits shows that PGEs were mainly derived from the mantle, and fluids from subduction zones devoted trivial PGE to the magma. The porphyry copper （gold） deposits associated with subducted events are most probably enriched in PGE, whereas those related to crustal thickening, lithospheric delamination or underplating rarely concentrate PGE. The osmium isotopic compositions in porphyry copper （gold） deposits reveal that （187^Os/188^Os）i values are highly variable and not lower than those of primitive upper mantle （PUM） and mantle peridotite, however, osmium concentrations are commonly lower than mantle peridotite, suggesting that parental magmas of some porphyry intrusions had experienced crustal contamination during magma evolution. Experimental investigations have proved that PGE exist in the forms of Cl^- and HS^- complexes during transportation and migration of the oreforming fluids. This paper summarizes previous studies including crucial controlling factors and mechanisms for PGE enrichment, and points out that the mantle-derived magmas parental to porphyry intrusions are the prerequisite for PGE enrichment in porphyry copper （gold） deposits. Favorable physical and chemical conditions （including salinity, temperature, pressure, pH, and oxygen fugacity） in hydrothermal fluids crucially control the     

中高盐度NaCl-H_2O溶液包裹体3种存在形式(T_h》T_m、T_h=T_m、T_h 时的物化条件研究

首次提出均一捕获的中高盐度NaCl-H_2O溶液包裹体出现的3种类型(T_h>T_m、T_h=T_m、T_h<T_m)主要取决于包裹体捕获时的相态(均一相与不均一相)及包裹体捕获后降温和升温过程中引起的ΔV_l(NaCl-H_2O饱和溶液容积的变化)与ΔV_s(盐晶容积的变化)之间的关系.在均一捕获NaCl-H_2O饱和溶液时,当包裹体的|ΔV_l|>|ΔV_s|,即在NaCl饱和曲线上温度小于Tr点温度(|ΔV_l|=|ΔV_s|时的温度)段捕获包裹体的T_h=T_m,T_h或T_m为其捕获时温度.当包裹体的|ΔV_l|≤|ΔV_s|,即在NaCl饱和曲线上温度大于或等于Tr点温度段捕获的包裹体的T_h<T_m,T_m是其捕获温度,T_h与捕获时的压力呈负相关关系.在均一捕获不饱和NaCl-H_2O溶液时,即温度大于饱和点温度,密度小于饱和点密度区间捕获的包裹体的T_h>T_m,T_h是该类包裹体捕获的最低温度.在温度和密度均大于Tr点的等容线上捕获的包裹体的T_h<T_m,其T_m是该类包裹体捕获的最低温度,T_h与捕获时的压力呈负相关关系,在温度小于T_r点的等容线上捕获的包裹体的T_h=T_m,其T_h或T_m是该类包裹体捕获的最低温度.在不均一捕获NaCl-H_2O饱和溶液时, T_h与T_m高于或等于捕获温度,T_h与T_m的关系决定于捕获时盐晶和气泡的容积比.通过热力学计算还确定了气液平衡标准条件(1个大气压、25 ℃)下Tr点温度为335 ℃.提出通过计算不同温压条件下的Tr点值、常温常压下的V_l、V_g、V_s之间的比值来区分该类包裹体的捕获环境(均一相与不均一相).     

湖泊底泥疏浚环境效应：Ⅰ.内源磷释放控制作用

通过为期一年的疏浚模拟试验,在试验室培养疏浚与对照柱样研究了底泥疏浚对内源磷释放的控制效果,结果发现,疏浚表层30cm能够有效的消减沉积物中不同形态磷含量与孔隙水中PO43-p含量,在一年的试验周期内,疏浚和对照柱沉积物-水界面的PO43-P通量分别为-143.8至14.4与-237.3至3047.6μg(m2·d),疏浚柱沉积物-水界面的磷通量总体上低于未疏浚对照的磷通量,尤其是在温度较高的月份,从2006年3-10月疏浚柱沉积物-水界面磷释放通量显著低于未疏浚对照柱,疏浚沉积物的磷的释放潜力低于未疏浚对照沉积物,研究结果表明,在外源磷得到有效控制的前提下,底泥疏浚是消减研究区内源磷负荷有效的技术手段.     

云南滇池和抚仙湖沉积物-水界面营养盐通量及氧气对其的影响

采用间隙水连续采集法考察滇池和抚仙湖沉积物-水界面营养盐通量,并比较在氧气缺乏及氧气充足条件下界面的氮磷行为.结果表明,滇池草海沉积物-水界面营养盐通量显著高于滇池湖心及抚仙湖.对云南滇池及抚仙湖沉积物进行好氧和厌氧处理对照比较,结果显示,好氧组上覆水pH显著大于厌氧组,而间隙水pH在两处理组之间差异不显著;这可能与厌氧呼吸途径过程中产生酸性物质有关;而在两种处理条件下,间隙水均处于厌氧状态.较好氧条件而言,厌氧条件下间隙水磷和铵氮浓度的增加,与有机质矿化增强有关;而间隙水磷还可能受FeOOH-P模型控制.由分子扩散模型计算获得的界面磷或者铵氮扩散通量均高于表观通量,而且好氧条件下的扩散通量与表观通量之间的差异较厌氧条件下的大;这表明两种营养盐均存在释放潜力,但这种潜力的发挥受氧气的影响.较好氧条件而言,厌氧条件下使用分子扩散模型得到的界面营养盐扩散通量更接近于表观通量.     

天津围海造陆区吹填土氮磷的分布特征

天津临港经济区地处滨海, 完全是由填海造陆形成的人工陆地。土壤是港口航道清淤淤泥、近海海沙吹填围海造陆后形成的吹填土, 其性质特殊, 研究吹填土壤中氮磷空间分布对了解该区域环境状况有重要意义。研究发现:天津临港吹填土整体含氮量较低, 按土层深度分布, 平均质量分数为161.73~240.09 mg/kg;含磷量相对丰富, 平均质量分数为355.54~443.27 mg/kg;总氮变异系数较大, 总磷变异系数较小, 氮、磷质量分数主要受不同区域吹填土性质影响。吹填土中有机磷质量分数较少, 平均仅占总磷的3.83%, 吹填土中磷大多以无机磷形式存在, 其相对质量分数从大到小为:钙结合磷(Ca-P) >铁结合磷(Fe-P) >铝结合磷(Al-P) >闭蓄态磷(Oc-P) >碎屑磷(De-P) >交换态磷(Ex-P)。研究表明, 临港吹填土氮、磷质量分数水平对近海环境有潜在富营养污染威胁。     

长江悬浮颗粒物中磷的赋存形态

2006年9~10月在长江采集悬浮颗粒物样品,应用改进后的SEDEX法对磷的赋存形态进行了分析.结果表明,自生磷灰石磷是长江悬浮颗粒物中磷的主要赋存形态.涪陵至万州江段,碎屑磷灰石磷的含量较高,弱吸附态磷和有机磷含量较低,磷的赋存形态主要受悬浮颗粒物含量的影响;香溪至葛洲坝下江段,弱吸附态磷和有机磷含量较高,碎屑磷灰石磷含量较低,磷的赋存形态主要受浮游植物生长及泥沙粒径的影响;城陵矶至大通江段,有机磷、碎屑磷灰石磷和铁结合态磷含量较高,弱吸附态磷含量较低,磷的赋存形态主要受泥沙粒径和洞庭湖输入的影响.长江悬浮颗粒物中生物可利用磷占颗粒态磷的45.6%,长江上游水体中生物可利用磷含量较低,下游含量较高.     

末次盛冰期以来冲绳海槽中部沉积物有机碳和磷的地球化学研究

利用元素及同位素地球化学方法研究了冲绳海槽中部沉积物岩芯中有机碳及磷的地球化学特征及影响因素。结果表明,冲绳海槽沉积速率(16.5～32.5 cm/ka)变化小,不是沉积物中有机碳埋藏的重要影响因素。相对于全新世氧化性底水环境,末次盛冰期/冰消期冲绳海槽缺氧底水环境提高了沉积物对有机碳的埋藏效率。冲绳海槽沉积物中各形态磷的相对含量与其他边缘海沉积物中的相似。交换态磷(Ex-P)含量低、变化小。末次盛冰期/冰消期缺氧底水环境下铁氧化物的还原溶解导致铁结合磷(Fe-P)释放以及自生磷矿物(Au-P)的形成。全新世氧化性底水条件有利于铁氧化物的有效再生及对磷的再吸附,但不利于Au-P的保存。总有机碳(TOC)和有机磷(Org-P)之间良好的相关性表明TOC埋藏对Org-P含量的重要控制作用。冲绳海槽沉积物中碎屑磷(De-P)含量低于长江口及东海陆架沉积物中的含量,这与陆源碎屑向外海传输减弱有关。在约9.3kaBP(岩芯200cm深度),TOC、Fe-P、Org-P、De-P以及FeHR均出现的极小值可能由物质坡移造成。     

若干深穿透地球化学方法在智利Spence隐伏斑岩铜矿床上的应用试验

在智利Spence隐伏斑岩铜矿床进行的深穿透地球化学国际合作项目应用试验中,中国的活动态顺序提取和超滤技术及加拿大实验室的6种选择性提取方法在矿体上方均有较好的元素异常显示.为了辨别异常的类型,笔者对试验样品进行铜的工业矿物相提取和测试,发现氧化物相和硫化物相铜在矿体上方有更好的异常显示,确认上述元素异常应当是矿致异常.就Spence一类隐伏斑岩铜矿床而言,在发现铜异常的基础上,应该用痕量元素相态分离、测试技术,定量找寻铜元素的工业矿物异常,如果两种异常吻合,则将更有把握对隐伏的矿体(床)作出正确的评价.     

黄海北部夏季无机氮赋存形态及其与反硝化速率的关系研究

用乙炔抑制法对北黄海海域沉积物-水界面反硝化速率进行了研究,并用分相浸取法对相应站位沉积物中氮的赋存形态进行了分析.结果表明,该海域界面反硝化速率在3.2.～7.5 μmol/m2·h之间,可提取无机氮的平均含量范围在0.7 2～80.36 μg/g之间.对两者之间的关系研究表明,该海域反硝化速率与沉积物中离子交换态(IEF)硝酸盐氮和可提取无机总氮之间存在较好的相关性,相关系数分别为0.947和0.88 6(P＜0.01);与碳酸盐结合态(CF)和铁锰氧化物态(IMOF)的硝酸盐氮及氨氮之间相关性不明显.