湘西南南华系大塘坡组锰矿地球化学特征与沉积环境分析:以湖南靖州照洞锰矿床为例

为了分析湘西南南华系大塘坡组照洞锰矿的沉积环境,对照洞锰矿床进行了岩石学和地球化学研究.分析认为:照洞锰矿赋存于大塘坡组底部碳酸锰层中,包括条纹状菱锰矿和块状菱锰矿两种矿石类型.湘西南照洞锰矿的常量元素TiO₂、SiO₂、K₂O、Fe₂O₃、S与Al₂O₃之间呈现良好的正相关关系,CaO、MgO、MnO、P₂O₅和Al₂O₃之间呈负相关关系,常量元素之间的相关性与黔东、湘西的典型锰矿之间存在一致性,反映这些锰矿可能具有相似的成矿背景.照洞锰矿的Fe/Mn值低,Th/U、Ni/Co、V/Cr、V/（V+Ni）等沉积环境古氧相的指标显示,湘西南照洞锰矿形成时的水体处于常氧-贫氧的条件下.湘西南照洞锰矿稀土元素总量较高,PAAS标准化稀土元素配分模式呈现轻、重稀土亏损,中稀土富集的特征,具有弱的Ce正异常,类似现代海底铁锰结核的稀土元素配分特征.      

青海省磨石沟地区锰矿地质特征及成矿模式

随着近年在东昆仑南坡俯冲碰撞杂岩带找矿勘查工作的开展,磨石沟地区中—新元古界万宝沟群碳酸岩组黑色岩系中发现了海相沉积锰矿。经初步估算,磨石沟锰矿334资源量为115.9万t,属小型规模矿床。研究区内含锰岩层主要为万宝沟群碳酸岩组的上段白云岩、板岩段(Pt_2-3W^2b)及下段灰岩段(Pt_2-3W^2a)的地质体;区内的F₄、F₂₄断层构造是形成含锰盆地的主要地质构造并且也是含锰物质热液运移通道;研究区内圈出8处含锰岩系地质体,并且在含锰岩系地质体内共圈出17条锰矿体,主矿体6条;通过物相分析,地表以氧化锰矿为主,深部以碳酸锰为主;通过w(CaO+MgO)/w(SiO₂+Al₂O₃)比值为0.05～0.57,平均0.26,磨石沟地区锰矿属于中铁高磷酸性碳酸锰矿。w(Al)/w(Al+Fe+Mn)、w(SiO₂)/w(Al₂O₃)、F...     

藏南彭错林硅质岩地球化学特征及沉积环境分析

通过野外地质调查和系统的岩石化学、常量元素、微量元素以及稀土元素等研究,探讨了藏南彭错林硅质岩的地球化学特征及其沉积环境。研究表明,呈厚层状产出的绿色、棕褐色硅质岩具有较高的SiO₂含量,局部受Fe、Mn矿化,Al/(Al+Fe+Mn)比值小,在Fe-Mn-Al三角成因判别图解中,大部分硅质岩样品落入热水沉积区域,微量元素Sr、Zr、Cu、Zn和Ba含量较高,稀土元素∑REE较低,Ce负异常,Eu正异常,北美页岩标准化后配分模式稍向左倾,体现出热水沉积特征;在沉积环境判别图100×Fe₂O₃/SiO₂-100×Al₂O₃/SiO₂、Fe₂O₃/(100-SiO₂)-Al₂O₃/(100-SiO₂)和Fe₂O₃/TiO₂-Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)中,硅质岩样品投影到洋中脊和深海区域,说明形成于大洋中脊和深海盆地环境;硅质岩常量和稀土参数变化特征图显示,在剖面中PCL-1、PCL-5和PCL-7采样位置更接近热液中心;硅质岩的形成与板块的汇聚消减产生的以洋中脊和海底热点为中心的洋壳热水系统有关。     

内蒙古阿拉善右旗雅干地区二叠系埋汗哈达组硅质岩成因及其沉积环境

通过对内蒙古阿拉善右旗雅干地区好比如、杭乌拉剖面二叠系埋汗哈达组硅质岩岩石学特征、主量元素、稀土元素地球化学研究,探讨了硅质岩的成因及其沉积环境。地球化学测试结果显示：好比如剖面硅质岩SiO₂质量分数为89.83%~94.16%,平均值为92.01%,Al/（Al+Fe+Mn）值为0.49~0.65,平均值为0.56,δCe值为0.87~0.92,平均值为0.89;杭乌拉剖面硅质岩SiO₂质量分数为75.93%~90.14%,平均值为86.70%,Al/（Al+Fe+Mn）值为0.68~0.78,平均值为0.73,δCe值为0.89~0.94,平均值为0.90;在Al-Fe-Mn三角图上,样品全部落入生物成因硅质岩区,指示研究区硅质岩为海水生物沉积成因。好比如剖面硅质岩Al₂O₃/（Al₂O₃+Fe₂O₃）值为0.59~0.78,平均值为0.71,MnO/TiO₂值为0.17~0.88,平均值为0.41,（La/Ce）_N值为1.07~1.25,平均值为1.16,Ce_anom值为-0.059~-0.026,平均值为-0.043;杭乌拉剖面硅质岩Al₂O₃/（Al₂O₃+Fe₂O₃）值为0.78~0.86,平均值为0.83,MnO/TiO₂值为0.04~0.40,平均值为0.16,（La/Ce）_N值为1.02~1.15,平均值为1.10,Ce_anom值为-0.041~-0.001,平均值为-0.029;在硅质岩沉积环境判别图上,样品落在大陆边缘型硅质岩区域内,指示研究区硅质岩沉积于大陆边缘缺氧的水体环境。综合分析认为研究区早二叠世为大陆边缘滨海-浅海相沉积环境。     

鄂西南利川二叠纪吴家坪组硅质岩成因及沉积环境

鄂西南利川吴家坪组硅质岩与海相石煤及多层火山粘土岩共生,产海绵骨针及放射虫化石,放射虫组合以泡沫虫类为主,内射球虫类次之,隐管虫类很少,代表外陆棚沉积环境。硅质岩的陆源元素Al、Ti含量较高,热水来源元素Fe、Mn含量较低,Al/(Al+Fe+Mn)值在0.64~0.83之间,平均值0.73。在Al-Fe-Mn三角图中,样品位于或紧邻非热水沉积区,在 SiO₂- (K₂O+Na₂O)、SiO₂-Al₂O₃, (K₂O+Na₂O)-Al₂O₃ 图解中大多数样品落在火山成因区,少数位于火山成因与生物成因区之间。相对于沉积岩的微量元素丰度,生命元素Mo、V富集,指示热水沉积的特征元素Ba、As、Sc亏损。∑REE较低,∑LREE/∑HREE平均值为3.02,Ce、Eu均轻度负异常（δCe:0.75~0.83,平均值0.79;δEu:0.61~0.95, 平均值0.84）,经北美页岩标准化后稀土元素配分曲线近水平。以上地球化学特征表明研究区硅质岩属火山成因,并伴有生物作用。氧化还原判别指标U/Th、V/(V+Ni)及Ce_anom,沉积环境判别指标MnO/TiO₂,La_N/Yb_N 与判别图解100×TFe₂O₃/SiO₂-100 Al₂O₃/SiO₂、TFe₂O₃/(100-SiO₂)-Al₂O₃/(100-SiO₂)、TFe₂O₃/TiO₂-Al₂O₃/(Al₂O₃+TFe₂O₃)、La_N/Ce_N-Al₂O₃/(Al₂O₃+TFe₂O₃)与∑LREE/∑HREE-100×Eu/∑REE一致表明硅质岩形成于大陆边缘缺氧环境。     

贵州遵义二叠系锰矿区硅质岩成因及成矿意义

贵州遵义二叠系锰矿底部发育一套特殊的硅质岩建造,该套硅质岩环绕锰矿富集区呈墙状产出,习称“白泥塘层”硅质岩或“城墙式”硅质岩,其与锰矿成矿作用之间有着紧密的成因联系。详细地野外地质调查发现,该套硅质岩具有条带状、角砾状和块状构造,其中钢灰色、黑色锰质细脉穿插于条带硅质岩之中,角砾状构造硅质岩多沿锰矿体周边分布。10 件硅质岩样品元素地球化学分析表明 ,硅质岩具有较高的 SiO₂（80.55% ～99.56%）和Fe₂O₃（0.47%～13.76 %）, 较低的Al₂O₃（0.05%～4.06%）和TiO₂（0～0.49%）, 指示其形成过程中陆源碎屑物质参与较少。（La/Ce）比值和Ce 异常值特征指示硅质岩形成于深水裂陷盆地中,环N 境条件为还原状态。Fe-Mn-Al 和SiO₂-Al₂O₃ 图解显示, 硅质岩主要落入热水沉积区内或其附近区域。硅质岩Al/（Al+Fe+Mn）均值为0.26、（La/Ce）_N 值为1.51～2.34、 Y/Ho 值为 30.64～43.91,Eu/Eu^* 值为0.96～1.67,且硅质岩稀土配分模式与热水沉积硅质岩类似,这些特征集中表明硅质岩成岩过程中有明显的热水物质参与,属于热水成因硅质岩,这为遵义二叠系锰矿床热水喷流沉积成因提供了新的佐证。     

重庆秀山小茶园锰矿南华系大塘坡组古环境*

认识渝湘黔地区南华系的沉积构造背景可以为该地区锰矿勘探提供新的依据,基于此,文中对重庆秀山小茶园锰矿ZK0606钻孔的南华系千子门组和大塘坡组开展了系统的沉积环境和地球化学分析。沉积相分析结果表明,该套地层共可划分出冰水浅海、局限边缘盆地和浅水陆棚3种沉积环境。地球化学分析结果表明,研究区大塘坡组稀土元素总量较高、富轻稀土元素、具Eu负异常,结合Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)、Al/(Al+Fe+Mn)值等,推测其形成于被动大陆边缘背景。根据微量元素含量及其比值(U、V、Mo、V/Cr)等推测,大塘坡组一段沉积于缺氧—贫氧沉积环境,而大塘坡组二段逐渐过渡到氧化沉积环境;根据Al/Ca值、化学蚀变指数(CIA)等指标分析,该套地层自下而上化学风化强度逐渐增大、陆源碎屑供给增多,这可能与Sturtian冰期结束、气候变暖和海平面迅速升高有关。综合上述分析结果认为,重庆秀山小茶园锰矿主要产出于大塘坡组一段下部相对深水厌氧的局限边缘盆地环境中。     

青海东昆仑三通沟地区中—新元古界万宝沟群锰矿成因分析

在青海东昆仑三通沟地区中—新元古界万宝沟群发现的沉积型碳酸锰矿床,是近年来青海地区锰矿勘查的重要突破。矿区内自下而上发现5条锰矿体,其中Ⅰ～Ⅲ号锰矿体位于万宝沟群下部(称为下锰矿层),Ⅳ～Ⅴ号锰矿体位于上部(称为上锰矿层),平均品位为15%,矿体厚度大,延伸远,具有较大的勘查开发潜力。为了查明其成矿控制因素及成因机理,本文基于野外剖面实测、含锰岩系岩石学和地球化学的分析认为：万宝沟群锰矿层表现出Ce正异常、发育草莓状黄铁矿颗粒且粒度基本大于6μm、Mn/Fe值小于6、碳同位素负偏,这些特征反映锰矿床的形成过程：锰质最初以氧化物或氢氧化物的形式在富氧水体中率先沉淀并富集,在早成岩阶段的富含有机质的还原条件下被还原成Mn²⁺,并与有机质分解产生的CO₃^2-结合形成碳酸锰矿。下锰矿层表现出Eu和Y正异常,其Al/(Al+Fe+Mn)值<0.35、(Fe+Mn)/Ti值>20±5、Fe/Ti值>20,显示出热水沉积特征,表明其锰质主要来源于热液;而上锰矿层SiO₂与Al₂     

抚顺油页岩开发利用条件分析

对抚顺油页岩样品的容重测定、工业分析、低温干馏、元素分析、发热量测定、灰分成分分析及灰熔点测定,可知油页岩容重为1.4～2.7 t/m³、含油率为1.17%～20.70%、发热量为0.45～11.18 MJ/kg。油页岩的颜色多为浅褐-深褐色,条痕为褐色,颜色越深含油率越高。低温干馏时,温度控制在510℃,焦油率最高。油页岩有机质主要由C、H、O、N元素组成,无机物主要由Si、Al、Fe、Ca、Mg等元素组成,其伴生元素主要为Ti、Zr、Ge和Ga;油页岩灰分主要由SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO和SO₃组成,其中SiO₂的含量最高,Al₂O₃、Fe₂O₃次之。     

桂西北喀斯特区石灰土矿物质的空间变异特征

基于整个桂西北喀斯特地区石灰土的网格取样分析,采用经典统计分析和地统计学方法,研究桂西北喀斯特大尺度区域下表层(0～15 cm)石灰土矿物质(SiO₂、Fe₂O₃、CaO、MgO、Al₂O₃、MnO)的空间变异特征及影响因素。结果表明：SiO₂含量高达55.72%,其次为Al₂O₃,二者占了土壤矿物质含量的85.22%;变异系数在37.50%～71.67%之间。SiO₂空间自相关中等,Al₂O₃和MnO空间自相关弱,三者变程长,空间连续性好;CaO、Fe₂O₃、MgO空间自相关显著,变程短。Al₂O₃、Fe₂O₃的空间变异特征主要受海拔影响,裸岩率是影响SiO₂、MnO和MgO空间变异性的主要地质...     

冀东秦家峪中元古界高于庄组锰矿成因: 来自矿物学和地球化学的制约

冀东秦家峪锰矿赋存于中元古界蓟县系高于庄组二段底部含锰岩系内,其成因尚不明确.以秦家峪锰矿ZK58-2钻孔样品为研究对象,通过显微薄片观察、电子探针分析及全岩地球化学分析等方法,探讨了高于庄组锰矿的锰质来源和沉积环境对成矿的贡献.显微薄片观察、电子探针分析表明,原生矿带中含锰矿物主要为菱锰矿、铁镁菱锰矿、钙菱锰矿、锰方...     

重庆石柱二叠纪栖霞组地球化学特征及其环境意义

在对重庆市石柱县二叠纪栖霞组地层野外露头沉积特征研究的基础上,结合室内薄片观察,根据碳酸盐岩样品的元素含量、比值及相关性,探讨了栖霞组沉积地球化学特征与古环境意义.用于古环境分析的10件栖霞组样品SiO₂、MgO含量低,且两者具有较好的正相关性,Sr含量高,平均为1 751×10-6,Mn/Sr<0.1,Fe/Sr<1,δ18O_PDB>-10‰,表明成岩过程中样品几乎不受硅化及白云岩化作用的影响,未发生化学性质上的改变,可作为古环境分析的可靠对象.栖霞组碳酸盐岩CaO含量高,平均为53.81%,接近纯灰岩的理论化学组成,陆源元素Al₂O₃、TiO₂含量很低,平均值分别为0.17%与0.012%,表明其形成于陆源碎屑影响微弱的稳定古海洋环境.古气候指标MgO/CaO比值极低,平均为0.026,古盐度指标100×(MgO/Al₂O₃)比值高,平均为1 241,古水深判别指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值高,平均值分别为286和4.54,指示了栖霞组碳酸盐岩为潮湿气候下的陆表海(远岸)沉积.古氧相地球化学指标U/Al、V/Al、Mo/Al、Cr/Al、Co/Al、V/(V+Ni)和U/Th特征一致表明栖霞组碳酸盐岩沉积于贫氧—缺氧环境.垂向上,陆源元素∑(Al₂O₃+TiO₂)含量逐渐降低,古水深指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值逐渐增大,表明栖霞组沉积过程中离岸渐远、陆源供给逐步减少、水体持续加深.     

藏南江孜侏罗系/白垩系界线时期古海洋环境分析

为了探讨西藏南部江孜一带侏罗系/白垩系界线时期海洋沉积环境的变化,本研究对采自藏南江孜甲不拉沟剖面的样品进行了常量、微量和稀土元素分析。Fe₂O₃+MgO与TiO₂、Al₂O₃/SiO₂关系判别图显示,从晚侏罗世维美组到早白垩世甲不拉组,研究区构造运动相对平静,基本上以大洋岛弧的构造演化为主,继承性明显。Mn、Fe、V、Co、Ni、REE等指标元素和U/Th、V/Cr、Sr/Ba、La_n/Yb_n、V/(V+Ni)等比值结合显示,沉积条件从维美组浅海富氧、高盐、高沉积速率的环境演化为早白垩世甲不拉组深海、水体分层、沉积速率降低、具有明显深海沉积特征的环境。地化数据分析结果总体上与岩性成因分析相一致,即从维美组砂岩的浅海相沉积到甲不拉组下部的粉砂岩和上部的钙质泥岩、黑色页岩,水体经历了由浅到深的变化过程。     

镁铝对烧结矿中铁酸钙的矿物学特性影响

铁酸钙是高碱度烧结矿中的主要黏结相矿物,它的含量、结晶形态、化学成分及晶体结构等矿物学特性对烧结矿质量起着关键性作用,而烧结原料中各组分的含量直接影响着铁酸钙的生成。以Fe₃O₄、SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃的化学纯试剂为原料,在实验室进行微型烧结实验,运用XRD、偏光显微镜、电子探针等手段,定量分析研究了原料组分中MgO、Al₂O₃对烧结矿中铁酸钙的生成及其矿物学特性的影响。原料中MgO含量的增加对铁酸钙的生成有一定抑制作用,尤其在MgO含量为2.0%~3.0%时,烧结矿中铁酸钙含量明显减少,其晶体形态也从以板柱状和针状为主逐渐过渡为它形不规则状;原料中Al₂O₃的增加,对烧结矿中铁酸钙的形成具有促进作用,即随着Al₂O₃的增加铁酸钙含量呈明显增加趋势,且铁酸钙的形态也由以柱状和针状为主向板柱状变化。电子探针成分分析及矿物化学式计算结果表明,铁酸钙是由Fe₂O₃、CaO、SiO₂、Al₂O₃及MgO组成的复杂结晶体,其化学通式为Ca_2.60Mg_0.44Si_1.07Al_0.96Fe_8.92O₂₀。原料中MgO、Al₂O₃含量的变化,对铁酸钙的化学成分中Fe₂O₃/CaO摩尔分数比影响不大,均接近3∶2。上述研究结果对于深刻理解烧结工艺条件下铁酸钙晶相的晶体化学特征及其对烧结矿质量的影响具有重要指导意义。     

华北房山景儿峪组顶部古风化壳常量元素地球化学特征及其古气候意义

风化壳的元素地球化学组成可以反映风化壳的发育类型及其气候特征,地史时期形成的古风化壳的元素地球化学组成可以揭示古风化壳的类型及其古气候特征.华北地区新元古代晚期（景儿峪组）至寒武纪（府君山组）期间的地层记录缺乏连续性,广泛发育一套典型的古风化壳,该古风化壳的发育过程可能记录了晚新元古代至早寒武纪期间的古气候特点.针对华北房山地区景儿峪组顶部保存的古风化壳中常量元素的组成、元素迁移富集特征和风化系数等分布规律开展了较系统分析,结果表明:（1）SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃、CaO是景儿峪组顶部古风化壳的主要组分,Al₂O₃、TFe₂O₃、TiO₂、K₂O在风化壳的中上部相对富集,SiO₂则轻微亏损,CaO、Na₂O、MgO、P₂O₅被迁移淋失;（2）硅铝系数、硅铝铁系数、化学蚀变指数（CIA）、残积系数、风化淋溶系数（BA）等地球化学指标的垂向变化特征指示该古风化壳形成于温暖湿润条件下中等强度的化学风化作用,其风化过程可能经历了由较弱至较强再逐渐减弱的演变过程;（3）与现代发育于湖南、贵州、云南等地碳酸盐岩类基岩之上的风化壳元素地球化学特征对比,发现景儿峪组顶部古风化壳的Si淋失度和Fe、Al富集度均较低.综合研究区古风化壳的常量元素地球化学特征,同时结合新元古代晚期至寒武纪的华北板块古纬度迁移特征,认为房山地区景儿峪组顶部发育的古风化壳形成于温暖湿润的亚热带-热带气候,为脱硅富铝化程度较低的硅铝粘土型风化壳.      

滇东南晚二叠世铝土矿地球化学特征及物源分析

滇东南地区晚二叠世铝土矿属典型的喀斯特型铝土矿,矿体赋存于上二叠统吴家坪组(龙潭组),分析其地球化学特征对研究其物质来源具有重要意义。全岩分析显示铝土矿石成分以Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂和TiO₂为主,其中Al₂O₃与Fe₂O₃ 、SiO₂具有较好的负相关关系。微量元素Cr、Zr、 Hf、Ta、Th、U和稀土元素在铝土矿矿化过程中不断富集,元素Zr-Hf、Nb-Ta之间具有明显的正相关关系。lgCr-lgNi图解、稳定元素比值(Zr/Hf)及稀土元素配分模式等地球化学特征说明峨眉山玄武岩为铝土矿的形成提供了主要的物质来源,同时下伏碳酸盐岩也提供了部分成矿物质。     

黄河三角洲ZK5钻孔沉积物地球化学特征及其沉积环境

本文根据36件沉积物样品的微量元素和常量元素的相关性、组分含量及某些元素的比值特征,探讨了黄河三角洲ZK5钻孔的元素地球化学特征与古环境意义。应用历史地理学和沉积地质学综合分析方法确定钻孔岩芯沉积年代,将ZK5岩芯沉积物自下而上大致划分为7个层序。元素地球化学特征的研究表明:K₂O、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂、Cr、V、Rb元素相互间呈明显的正相关关系;SiO₂与其他元素呈明显的负相关,与P₂O₅呈弱负相关关系;Sr与CaO呈弱负相关关系;P₂O₅与Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂、CaO呈弱的正相关。据V/Cr值分析,ZK5钻孔从下往上水体有逐渐加深的趋势,与相关性分析结果相符。根据锶钡比值（Sr/Ba）和镁铝比值102（MgO/Al₂O₃）分析得出,ZK5孔沉积环境的水体盐度从下往上变化相差不大,属于海相沉积环境,同时有黄河水的注入。通过古气候指示剂Rb/Sr值和MgO/CaO值的分析:ZK5孔从NQ1到NQ7层序沉积时期的气候变化不大,气候相对潮湿。总之,地球化学特征所反映的沉积环境与沉积相分析的结果相一致,说明元素地球化学与沉积环境关系密切,可作为沉积相判别的标志。