淮南潘二矿太原组灰岩稀土元素特征及沉积环境的分析

选择淮南潘二煤矿石炭系太原组13层灰岩作为研究对象,在岩石学基础上对其稀土元素地球化学特征进行了分析,并探讨了灰岩中稀土元素的来源,进而对其沉积环境进行解释.结果表明:各层灰岩中Zr,Th,Sc含量较低且Y/Ho比值较高,表明各层灰岩均未受到陆源碎屑物的混染;其中轻稀土(LREE)弱亏损、La正异常、Y正异常、高Y/Ho值呈现出与正常海相碳酸盐岩相似的稀土元素特征,这反映了灰岩沉积环境具有典型海相沉积的特征;δCe反映出各层灰岩沉积时氧化还原条件不同;δEu正异常反映了整个灰岩段沉积时处于近海岸环境,并伴随有陆相有机物质分解风化,进而进入灰岩沉积水体中,从而使Eu呈现显著的正异常.     

青海省祁漫塔格那西郭勒地区条带状铁矿的稀土和微量元素特征

那西郭勒铁矿是近年来东昆仑祁漫塔格古元古代金水口岩群中新发现的沉积变质型铁矿。为探讨那西郭勒铁矿的物质来源、形成环境,以那西郭勒条带状铁矿为研究对象,对矿石微量元素和稀土元素进行了系统测试。结果表明:矿石样品中∑REE和Y具有高度一致的特征,稀土总量较低,为68.51~103.29μg/g,Y/Ho比值较高;经太古界后平均澳大利亚页岩(PAAS)标准化后的稀土元素配分模式呈现重稀土富集、轻稀土亏损的分馏模式,且具有Eu,Y,La的正异常;铁矿石Ti/V比值为19~54.45,明显高于铁质页岩中Ti/V比值,可能与海底火山活动有关;Ni/Co比值平均为1.52,高度一致的Zr和Hf以及V和Sc的正相关。由此可见那西郭勒地区条带状磁铁矿的稀土元素来源为火山热液和海水的混合溶液,尽管磁铁矿的Ce/Ce*比值为0.86~0.92,但样品缺乏真正意义的Ce负异常,指示在铁矿沉积时海水的氧化还原状态为可能缺氧环境。     

鄂尔多斯西南缘水泉岭组碳酸盐岩地球化学特征

对采自鄂尔多斯盆地西南缘中奥陶统水泉岭组的碳酸盐岩进行详细的元素地球化学分析,探讨各特征元素对古环境、古气候的指示意义。研究认为,研究区所测样品中典型陆源特征元素(如Al,Th,Zr等)的含量均较低,Y/Ho比值平均为41.27,均反映出研究区碳酸盐岩较少受陆源成分影响的特征;δEu和δCe对ΣREE未呈现出良好的相关性,也不具备明显的Eu正异常,这说明其受成岩作用和热液作用的影响也较为有限,所采样品能够较好地反映原始沉积环境。此外,结合MgO/CaO,V/(V+Ni),Th/U,Sr/Ba,V/Ni和m值等特征元素分析,研究区中奥陶统水泉岭组碳酸盐岩早期发育在高温潮湿且盐度较大的还原环境之中,而晚期则表现出盐度相对降低的弱氧化还原环境。     

太原西山煤田微量元素地球化学特征及其地质意义

为了弄清太原西山煤田煤岩的形成环境,选取西山煤田8号煤层中煤样、煤层顶板、夹矸和黄铁矿结核,应用电感耦合等离子质谱技术(ICP-MS)测定了它们的微量元素,并在此基础上讨论了这些微量元素的分布、赋存特征及其成煤环境意义。这些分析样品的稀土元素含量变化大,其值为(11.1~455)×10~(-6)(平均200×10~(-6))。稀土元素(REE)及V、Co、Ni、Sr、Ba、Th、U等元素在煤层的顶板及夹矸中明显富集,显示了其陆相来源和以无机相赋存为主。轻/重稀土元素比值(LREE/HREE)在10.3~37.6之间(平均18.6)。整体表现出明显的轻稀土(LREE)富集,且LREE元素间分馏程度较大,重稀土(HREE)间分馏程度较小,具有较强的Eu负异常和弱的Ce负异常的特征。Ce、Eu异常系数比值(δCe/δEu)在1.24~1.81之间(平均1.56),Sr/Ba值在0.45~11.5之间(平均3.74),Th/U值在0.20~4.28之间(平均1.83),V/Ni值在1.41~14.12间(平均5.4),V/(Ni+V)值在0.58~0.93之间(平均0.8),表明太原组形成于受海水影响的高盐度、缺氧还原条件下的海陆交互相环境。     

碧口群古热水系统发育的富铁硅岩稀土元素地球化学证据

碧口群富铁硅岩以富铁、贫铝、贫稀土为特征,具Eu正异常和不同程度的Ce负异常,与现代深海热水沉积物具有类似的稀土配分模式.硅岩Eu正异常一般代表高温流体的参与,而Ce异常反映了海水的作用.同时发育Eu正异常、Ce负异常反映硅岩为热水成因,是由流体/海水不同程度对流混合形成的.热水硅岩的存在反映碧口群曾发育古海底热水系统.根据硅岩Ce异常、Y/Ho比值的变化特征及其两者的线性关系,推测热水系统形成于大陆陆缘-远洋盆地的过渡位置.热水硅岩成因的确定对碧口群铜矿床成矿条件、矿床类型及其控矿因素的研究具有重要指导意义.     

应用锆石研究铀成矿流体的地球化学特征:以粤北棉花坑铀矿床为例

铀矿中锆石富集Li、P、Ti、Nb、Hf、U、Th、Ta、Y、Rare earth elements(REE)等微量元素,Th/U比值较低,在以大陆上地壳为标准化的模式图上呈现明显的重稀土富集、Ce、Y正异常和Eu负异常的特征。根据锆石/热液间微量元素的分配系数估算了成矿流体的微量元素质量分数。铀成矿流体具有富U,低Th/U比值,高稀土元素质量分数,轻、重稀土分异不明显,显著的Ce、Eu负异常和Y正异常,低Ce~(4+)/Ce~(3+)比值等特征。成矿流体主要来源于岩浆期后热液,并得到流体/岩石反应的改造,流体上升减压导致流体沸腾、气体溢出、碱性增高和还原环境,最终导致铀矿物的沉淀和铀矿床的形成。     

湘黔地区埃迪卡拉纪-寒武纪之交硅质岩的成因探讨——来自稀土元素和Ge/Si比值的证据

对埃迪卡拉纪?寒武纪之交的贵州铜仁坝黄剖面留茶坡组层状硅质岩和湖南张家界柑子坪剖面留茶坡组穹隆状硅质岩的主量、微量元素和稀土元素以及Ge/Si特征进行分析, 探讨两种硅质岩的成因。层状硅质岩的SiO₂含量为96.06%~99.61%, 穹窿状硅质岩的SiO₂含量为98.62%~99.56%, 平均值为99.13%; 其他元素含量很低, 两者均为纯硅质岩。坝黄层状硅质岩的ΣREE为20.14~248.56 μg/g (平均100.62 μg/g), Eu/Eu*值为0.90~1.10 (平均1.06), 无明显异常, Ge/Si值为0.13~0.98 μmol/mol (平均0.50 μmol/mol), Al₂O₃与ΣREE明显正相关, 表明硅质岩成分明显受陆源输入的控制。柑子坪穹隆状硅质岩的ΣREE值低, 为3.75~7.24 μg/g (平均5.73 μg/g), Ce/Ce*值为0.46~0.66 (平均0.57), 具负异常, Eu/Eu*值为2.28~11.07 (平均4.60), 具明显正异常, Ge/Si值为1.09~1.43 μmol/mol (平均1.25 μmol/mol), Al₂O₃与ΣREE的相关性较差, 表明硅质岩为海底热液成因。Al₂O₃与Ge/Si的相关性强弱也可以反映硅质岩的来源。结合古地理环境, 推断层状硅质岩可能形成于盆地内部, 而穹隆状硅质岩可能发育在台缘同生断裂处, 因海底热液喷流而形成。以1 μmol/mol 作为Ge/Si的临界值可以为示踪硅质岩的物质来源提供新的思路。     

浙西上方镇地区花岗斑岩岩石、地球化学特征

上方镇地区的岩浆岩主要为花岗斑岩,但缺乏对其的研究,因此本文系统研究了其岩石学、地球化学特征等。结果显示花岗斑岩主要由石英、斜长石等矿物组成,含少量其他矿物;微量元素Rb、Th、U等表现富集,Sr、Ti等元素表现亏损,且Sr含量较低;稀土总量(ΣREE)较高,为217.54×10~(-6)～2596.74×10~(-6),轻重稀土比(LREE/HREE)为3.09～4.66,表现为轻稀土富集,重稀土亏损;δEu值为0.08～0.15,δEu亏损明显,δCe几乎无异常;花岗斑岩属于低Sr高Y型花岗岩,并可能有分离结晶作用的发生,且形成过程中岩浆演化相对较强,成岩物质应主要来源于地壳。     

四川拉拉IOCG矿床方解石REE与C,O同位素地球化学特征及意义

对拉拉铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床中与铜矿化密切相关的变质期方解石(Ⅰ)和热液期方解石(Ⅱ)的稀土元素(REE)及C,O同位素地球化学特征进行研究,以探讨方解石成因及沉淀影响因素、成矿流体来源及性质。研究结果表明:方解石(Ⅰ)具有极低的REE总质量分数(wREE平均75.98×10-6),方解石(Ⅱ)的REE总质量分数相对较高(平均313.85×10~(-6));方解石(Ⅰ)的δ(13CPDB)为-3.84‰~0‰,方解石(Ⅱ)的δ(13CPDB)为-3.98‰~-1.40‰,二者大小接近且相对变化较小;方解石(Ⅰ)的δ(18OSMOW)为9.45‰~12.2‰,方解石(Ⅱ)的δ(18OSMOW)为8.1‰~11.6‰,后者相对低于前者。分析认为:方解石(Ⅰ)不是变质成矿期的主要REE载体,其成矿流体中REE含量很低;方解石(Ⅱ)为热液期REE的主要载体,其成矿流体中REE含量较高。两期方解石均为热液成因,但二者成矿流体不同源;水岩反应及降温作用耦合影响本矿床两期方解石的沉淀。方解石(Ⅰ)的REE配分曲线为平坦型,既有正Eu异常也有负Eu异常,无Ce异常,配分模式受流体中REE络合物稳定性控制,其成矿流体为大量LREE沉淀后的残余高温变质成矿流体,继承了海相喷发的火山围岩部分特征;方解石(Ⅱ)的REE配分曲线为左倾型,显著正Eu异常,无Ce异常,配分模式受方解石晶体化学因素控制,其成矿流体为大气降水与围岩反应形成的低温高氧逸度热卤水。方解石(Ⅰ)的成矿流体中的C由深源C和海水C共同提供;方解石(Ⅱ)的成矿流体中的C来自地幔柱成因的基性辉长岩浆分异释放的CO2,O同位素受大气降水影响发生明显负漂移。     

黔北地区合山组硅质沉积物地球化学特征及其地质意义

为明确黔北官坝—革木地区上二叠统合山组硅质沉积物(硅质岩、硅质灰岩)特征及其成因,对硅质沉积物样品进行主量元素、稀土元素和微量元素测试分析。其地球化学结果表明：官坝剖面硅质岩SiO2含量在90.95% ~ 93.98%,Al2O3含量在0.46% ~ 0.94%;申家寨剖面硅质灰岩SiO2含量在39.18% ~ 63.55%,Al2O3含量在0.49% ~ 0.82%,CaO含量在18.44% ~ 29.81%;硅质沉积物常量元素Al / (Al + Fe + Mn)在0.18 ~ 0.43之间,Al / (Al + Fe)在0.18 ~ 0.44之间,U / Th在0.76 ~ 1.34之间、平均为1.07,ΣREE7.70 × 10-6 ~ 35.25 × 10-6,均指示硅质沉积物为热水沉积成因;硅质沉积物Ce / Ce*为0.72 ~ 0.87,呈负Ce异常,Eu / Eu*为1.10 ~ 1.41(PM315-DH1为0.98),呈正Eu异常,(La / Yb)N为1.02 ~ 5.45,平均为3.07,(La / Ce)N为1.25 ~ 1.60,平均为1.48,指示其形成于受陆源影响输入不明显的大陆边缘环境。结合区域岩相古地理演化特征,在黔北官坝—革木地区晚二叠世长兴期硅质沉积物为热水成因,沉积环境为大陆边缘环境。