三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩微量元素和稀土元素地球化学特征

三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩发育于石头梅凸起附近,位于三塘湖盆地西南缘。通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对油页岩中微量元素和稀土元素地球化学特征进行研究。研究表明:和中国煤相比研究区油页岩中比较富集V,Cr,Ni,Cu,Ge,As,Se,Rb,Sr,Mo,Cd,Sb,有毒元素、致癌元素Cd,Ni,As,Cd等含量明显高于地壳和中国煤中平均含量;REE富集情况低于北美页岩水平,稀土元素分布模式表明LREE明显富集,HREE相对亏损,Eu随深度正负异常变化频繁。ΔCe,ΔEu,Sr/Ca,Sr/Ba,V/(V+Ni)及V/Cr的值总体上反映出该区油页岩形成于贫氧-缺氧,水体盐度咸水-淡水的较深水环境     

三塘湖煤田西山窑组煤地球化学特征及沉积环境意义

为了查明新疆三塘湖煤田汉水泉矿区西山窑组煤中元素富集情况,通过分析元素表征指数对环境的指示作用,来揭示该煤组沉积环境变化特征,基于煤田地质学、地球化学等理论方法,通过低温灰化、ICP-MS等手段,得出煤中微量元素、稀土元素含量并对其进行分析。结果表明:该煤组元素V、Cu、As、Rb、Sr相对富集,稀土元素分布模式表明轻稀土(LREE)明显亏损,重稀土(HREE)相对富集,Ce负异常,Eu正异常。经低温灰化处理后稀土元素含量远高于未处理的,表明稀土元素大多赋存于有机质中。研究区煤层中V、Ga的富集与黏土矿物含量较高有关,Cu与黄铁矿相伴生,As元素主要以砷黄铁矿的形式存在。δEu、Sr/Ba、V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co及S的含量总体上反映该区泥炭的沉积环境:主体为陆相淡水还原环境,局部为弱氧化环境;其中7、9、17、22号煤层处于氧化环境,8、13、14、15、18、19、20号煤层处于还原环境,垂向上呈氧化还原交替变化的古环境特征,推断三塘湖煤田西山窑组含煤岩系在沉积阶段主体上为湖侵过程,期间伴随多次小范围的湖侵-湖退过程。     

贵州织金上二叠统泥岩地球化学特征及层序界面响应

基于对贵州织金J2井区上二叠统岩芯观测及泥岩(ICP-MS)微量及稀土元素分析测试结果,探讨了泥岩地球化学特征及其层序界面响应。结果表明：泥岩微量元素V,Co,Ni,Cu相对富集,Cr及Rb相对亏损,其余微量元素含量接近上地壳含量;稀土元素总量较高,w (LREE)/w (HREE)及 w (La)N/ w (Yb)N等比值显示轻、重稀土分异明显;V/(V+Ni),Sr/Ba,Ce/Ce*,Ceanom指示了泥岩均处于海陆交互相背景的缺氧环境条件下。∑REE与亲石元素Nb,Ta,V,Ga,Rb,Th,Ba,Sr呈显著或临界正相关,与元素Co,Ni,Mo,Zn和Cu相关性不明显或呈微弱负相关,指示了稀土元素主要来源于陆源碎屑矿物;稀土元素分布模式和 w (∑REE)- w (La)/ w (Yb)图显示物源主要来自峨眉山玄武岩,并存在部分沉积岩及花岗岩混入;泥岩层中∑REE, w (LREE)/ w (HREE),(La/Yb)N,Eu/Eu*,Ceanom,V/(V+Ni),Sr/Ba等微量及稀土元素参数的异常波动面与层序界面(SB2,SB3,SB4)存在一定程度的对应关系,记录了沉积过程古水体的地球化学条件,可为无海相标志层沉积区钻井地层精细对比提供地球化学证据。     

陕西省子长矿区晚三叠世5号煤层的稀土元素和钇的地球化学特征

对采自陕西省子长县枣林永胜煤矿的晚三叠世5号煤层剖面样品进行了详细的稀土元素地球化学研究,报道了我国北方晚三叠世陆相环境形成的煤层的稀土元素(rare earth element)和钇(yttrium)(简称REY)的地球化学特征。研究成果显示,5号煤层(9个煤分层)的稀土元素和钇的总含量(REY)为51.8~172.6μg/g,平均103μg/g,略低于中国一般煤的稀土元素和钇的含量。在5号煤层的下部分层,稀土元素富集类型以重稀土类型为主,而在煤层上部的煤分层则以轻稀土类型为主。以上地壳(简称UCC)中的稀土元素和钇含量作为标准,对子长5号煤层的稀土元素和钇含量作标准化比值的处理(即以5号煤层的稀土元素和钇的含量除以上地壳中相应的元素含量)后,显示5号煤层的大多数煤分层中存在明显的铕负异常(Eu/Eu*=0.67~0.76,平均0.71),反映聚煤时期曾有较多的Eu+2从Eu+3中分馏丢失,从而造成铕的亏损。     

宁武煤田煤中稀土元素地球化学特征研究

煤中稀土元素对于指示物源、反映沉积环境等具有重要的研究意义,且煤中稀土元素具有工业利用的潜力。为判断宁武煤田煤中稀土元素富集程度,运用电感耦合等离子质谱对宁武煤田晚古生代煤中稀土元素含量进行测定,结合X射线荧光光谱、X射线衍射、Tessier五态法逐级化学提取的测定结果,对煤中稀土元素的分布模式、物质来源、赋存状态等进行了探讨。研究表明:宁武煤田煤中稀土元素总体轻度富集,呈北高南低的分布特征。各煤层中稀土元素铕(Eu)均表现为明显负异常,表明其陆源碎屑补给的物源背景;利用La/Yb-∑REE图解分析沉积物源,主要以沉积岩和花岗岩为主,物源可能来自北部的阴山古陆。整体轻重稀土分馏不明显,但总体表现为海水影响减弱,分馏程度降低。煤中稀土元素含量与灰分及Al、Si、Fe、Mn等元素呈正相关,表明陆源碎屑是稀土元素的主要来源;逐级化学提取实验结果表明,煤中稀土元素赋存状态以硅铝酸盐结合态(74%)和有机结合态(18%)为主;由于还原性条件利于稀土元素富集,太原组煤中稀土元素的富集也与黄铁矿有关。     

贵州贞丰龙头山煤矿晚三叠世煤的元素地球化学特征及富集成因分析

运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)对贵州贞丰龙头山煤矿晚三叠世M2煤层的3件代表性的煤样和1件矸石样的微量元素及稀土元素地球化学特征进行了分析。结果表明:煤中明显富集Be、As、Sb、Tl、U、Mo、V、Ga、Zn等元素,其中V、Ga和Zn等元素的富集与物源区内受峨眉山玄武岩影响的早期岩层风化剥蚀产物的供给有直接关系;As、Sb、Tl等低温热液元素的异常富集则表明煤层可能受到了后期热液活动的影响。M2煤层中稀土元素总量较低,轻稀土元素相对富集,球粒陨石标准化后的稀土元素配分模式均呈缓右倾的"V"型曲线且存在明显的Eu负异常,反映出稀土元素与陆源碎屑岩关系密切。     

豫西晚二叠世煤中稀土元素地球化学特征及指示意义

随着稀土金属在医疗、新材料等高科技领域的广泛应用，其战略地位不断提升。为了探究豫西晚二叠世煤中稀土元素的富集程度、赋存状态以及沉积环境，以河南西部慧祥矿区二1煤的20个煤分层样品为主要研究对象，运用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)的方法对研究区煤分层样品中稀土元素与常量元素进行测试，探讨了研究区煤中稀土元素的含量特征和富集程度；利用相关性分析和特征参数对样品中稀土元素的赋存状态以及沉积环境进行探讨。结果表明：慧祥矿区二1煤中，稀土元素的质量浓度为35.29～133.61μg/g，平均浓度为79.14μg/g，略高于世界煤中稀土元素的平均浓度，但明显低于中国煤中稀土元素的平均浓度，稀土元素含量偏低，且以轻稀土富集为主；慧祥矿区二1煤中稀土元素与灰分(Ad)以及SiO₂、Al₂O₃等主要氧化物呈现明显的正相关，表明稀土元素主要赋存于黏土矿物中；研究区样品中Ce元素和Eu元素负异常，(Gd/Gd)N^*的轻微正异常，说明研究区主要受陆源的影响，成煤环境为弱酸性的还原环境。     

云南干河特高有机硫煤中铼的地球化学特征及富集成因探讨

利用高分辨率电感耦合等离子质谱(ICP-MS)结合微量元素地球化学指标参数和带能谱的场发射扫描电镜(SEM-EDS)对云南干河上二叠统吴家坪组3,4号特高有机硫煤(Sod=9.03%)中铼元素(Re)的地球化学特征和富集成因进行了探讨,结果表明:Re在干河煤中高度富集,平均含量为229.14 ng/g,与世界硬煤中1 ng/g的平均含量相比,其富集系数达229.14。Re含量与灰分产率及常量元素含量的相关分析表明,3号煤层Re主要赋存于有机质中,而4号煤层除赋存在有机质中外,还存在于黏土矿物中。Sr/Ba,U/Th,Ni/Co和Vi/Ni+V地球化学指标参数表明,3,4号煤形成于受海水影响的强还原环境泥炭沼泽。干河煤中Re的富集可能更多的来自于后生阶段的热液流体,随海水入侵至煤层后被有机质还原,迁移能力减弱从而主要被有机质吸附、络合。3号煤中Re异常高富集煤分层(GH12-3,1 150 ng/g)同时也富集Co,Ni,Cu,Zn和Cd,这可能与该煤层的成煤环境和海洋微生物相关。     

鄂尔多斯盆地东缘柳林地区上古生界暗色泥页岩稀土元素地球化学特征

鄂尔多斯盆地东缘晚古生代含煤地层中暗色泥页岩广泛发育,通过系统采集柳林地区上古生界太原组和山西组暗色泥页岩岩芯样品,借助电感耦合等离子质谱方法开展了稀土元素与微量元素测试。研究表明,柳林地区暗色泥页岩中稀土元素含量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损且平稳,配分曲线相互平行且右倾,可见微弱的Ce负异常和中等Eu负异常,指示稳定的上地壳物源注入。结合δCe与δE、ΣREE和w(La)N/w(Sm)N较差的相关性,以及w(U)/w(Th)<1可排除泥页岩中REE的非源岩影响因素,REE指标的源岩及环境指示意义可靠。综合δCe,Ceanom以及氧化还原敏感元素指标(w(V)/w(Cr),w(Ni)/w(Co),w(V)/w(V+Ni),w(U)/w(Th)和δU)表明山西组与太原组泥页岩沉积环境整体为弱还原-弱氧化环境,且山西组沉积期氧化程度更强。δCe、ΣREE和部分微量元素指标(w(Ba),w(Sr)/w(Ba),w(Ba)/w(Ga))的差异特征和变化规律在层序地层格架内指相意义明显,显示从SQ2到SQ3期,研究区具有从海相、过渡相到陆相的变化趋势。研究区物源来自盆地北部的阴山古陆,以长英质源岩为主,源区构造背景与大陆边缘环境相关。     

鄂尔多斯盆地东缘柳林地区煤系泥页岩稀土元素地球化学特征

鄂尔多斯盆地东缘晚古生代含煤地层中暗色泥页岩广泛发育,通过系统采集柳林地区上古生界太原组和山西组暗色泥页岩岩芯样品,借助电感耦合等离子质谱方法开展了稀土元素与微量元素测试。研究表明,柳林地区暗色泥页岩中稀土元素含量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损且平稳,配分曲线相互平行且右倾,可见微弱的Ce负异常和中等Eu负异常,指示稳定的上地壳物源注入。结合δCe与δE、ΣREE和w(La)N/w(Sm)N较差的相关性,以及w(U)/w(Th)1可排除泥页岩中REE的非源岩影响因素,REE指标的源岩及环境指示意义可靠。综合δCe,Ceanom以及氧化还原敏感元素指标(w(V)/w(Cr),w(Ni)/w(Co),w(V)/w(V+Ni),w(U)/w(Th)和δU)表明山西组与太原组泥页岩沉积环境整体为弱还原-弱氧化环境,且山西组沉积期氧化程度更强。δCe、ΣREE和部分微量元素指标(w(Ba),w(Sr)/w(Ba),w(Ba)/w(Ga))的差异特征和变化规律在层序地层格架内指相意义明显,显示从SQ2到SQ3期,研究区具有从海相、过渡相到陆相的变化趋势。研究区物源来自盆地北部的阴山古陆,以长英质源岩为主,源区构造背景与大陆边缘环境相关。     

青海乌兰地区花岗伟晶岩矿物学特征及其地球化学组成

青海省乌兰县地处青海省中部、柴达木盆地东部地区,位于欧龙布鲁克—乌兰华力西期稀有、钨(铋、稀土、宝玉石)成矿带,通过对该地区花岗伟晶岩矿物学和地球化学特征研究分析,探究该地区稀有金属的成矿潜力。研究结果表明,该地区花岗伟晶岩的矿石矿物为钾长石、斜长石,石英、白云母和黑云母以及少量的金属矿物和石榴石,其成因类型主要为A型花岗岩,具有高Si2O、过Al、富Na、高全碱、富稀有及稀土元素的特点,并且稀土元素的富集程度差别较大,可达4~12倍,轻重稀土元素分馏明显,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,Eu和Ce均表现为负异常,微量元素K、Sr、Ti等元素亏损,Rb、Ta、Nb等元素强烈富集,该研究认识对于理解该地区花岗岩成因及找矿方向具有重要的地质意义。     

江西省全南县水尾山萤石矿稀土元素地球化学特征及成因

水尾山萤石矿赋存于印支期复式花岗岩体的断裂带中,是赣南地区的一个大型萤石矿床。萤石矿石和围岩的稀土元素分析表明,围岩花岗岩的稀土总量、轻稀土和重稀土含量远高于矿石,萤石矿石的稀土元素配分模式主要为轻稀土富集型,围岩花岗岩的稀土元素配分模式为轻稀土富集型,萤石矿石的Ce无异常,Eu呈弱负异常。围岩花岗岩的F、Ca含量较高,分析认为萤石中的F、Ca主要来自于围岩花岗岩。综合分析萤石矿床的地质特征和萤石矿石与围岩的稀土元素土地球化学特征,认为该萤石矿床为低温热液成因。     

鄂尔多斯盆地东缘隰县地区煤层顶底板元素地球化学特征

系统地采集了鄂尔多斯盆地东缘隰县地区晚古生代太原组和山西组煤层顶底板的岩芯样品,通过高分辨率电感耦合等离子质谱等技术分析其常微量元素,探讨煤层顶底板形成时的环境特征。研究表明,研究区煤层顶底板以高SiO_2,Al_3O_2含量和稀土元素富集为特点,为海陆过渡相沉积;氧化敏感度指标Ni/Co,V/Cr,U/Th多处于氧化条件范围内。就层组而言,山西组沉积环境与太原组沉积环境具有一定的差异性,这体现在太原组元素变化范围较大,变化较复杂,与其沉积环境较为动荡相符。稀土元素表现为轻稀土相对富集的右倾模式,铕负异常明显。通过在(La/Yb)N-ΣREY图上投点发现,物源多以混合岩为主,山西组煤层顶底板物源种类简单,主要为花岗岩、花岗岩和碱性玄武岩的混合岩,而太原组物源丰富,包括钙质泥岩,花岗岩与碱性玄武岩的混合岩,大陆拉斑玄武岩与沉积岩的混合岩、碱性玄武岩、沉积岩和花岗岩的混合岩。研究认为山西组和太原组物源上具有一定的继承性,物源区均为北部的阴山古陆。但是源岩存在一定的区别,山西组源岩为元古界花岗岩与碱性玄武岩;太原组源岩为元古界复杂变沉积-火山岩系。     

伊敏褐煤和腐殖酸中稀土元素的地球化学特征差异分析

运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及常规化学分析方法,对伊敏褐煤稀土元素含量等地球化学特征进行了分析,认为伊敏褐煤稀土元素主要赋存在黏土矿物和含钛矿物中,而黄铁矿、碳酸盐、硫酸盐等矿物中稀土元素含量低,具有稀释效应。稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸和脱灰煤提取腐殖酸残煤中的赋存有一定的互补性,稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸中相对富集程度为轻稀土<中稀土<重稀土,稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸残煤中的相对富集程度为轻稀土>中稀土>重稀土,表明稀土元素在有机质中的分布具有重稀土主要赋存在腐殖酸中、轻稀土主要赋存在煤主体有机结构中的配分特征。     

纳米比亚西北部朝斯组铁矿地质特征研究与初步经济评价

纳米比亚西北部地区朝斯组中赋存大规模铁矿,该铁矿形成于新元古代约730 Ma时期,由于雪球地球的影响,全球在这一时期形成很多大的铁矿。本文通过对朝斯组铁矿岩芯的观察和对岩芯主量元素特征的分析可知朝斯组铁矿主要由Fe_2O_3和SiO_2组成,铁矿中SiO_2含量较高。微量元素特征表明铁矿中富集Co,相对亏损Rb。稀土元素特征表明铁矿中稀土总量均较低,具有相似的REE配分模式,轻稀土相对重稀土亏损,轻微的Eu正异常和明显的Ce负异常。地球化学分析表明铁矿的物质来源兼具陆源沉积物和海相沉积物的特征,Ce的轻微负异常反映了成矿时海水为低氧化环境,而Eu的轻微正异常说明海底低温热液参与了铁矿的成矿过程。朝斯组铁矿石资源量为20亿t,平均品位30%,潜在经济价值为700亿美元。纳米比亚对环境保护严格,采矿的征地成本很高,铁矿所在地区的基础设施非常差,从开采到铁矿运输的成本投入很高,这些都导致纳米比亚铁矿价格优势并不明显。本文认为,如果该地区未来不能发现其他价值更高的共伴生矿产,这些铁矿在目前技术经济条件下开采盈利的前景不明朗。     

石湖金矿岩浆岩及金矿床的稀土元素特征研究

研究了石湖金矿床岩浆岩、近矿围岩及金矿床矿石稀土元素的地球化学特征.结果表明,石英闪长玢岩和麻棚岩体在稀土元素总量、轻稀土富集程度、轻重稀土分离程度、铕异常以及元素配分模式方面都较相似,反映两者在岩浆物源上具同源性;近矿围岩中斜长片麻岩和黑云斜长片麻岩稀土元素总量最高,反映了麻棚岩体和石英闪长玢岩具同源性,矿石同近矿围岩具同源性.     

离子型稀土矿区及周边土壤中稀土、重金属元素的地球化学特征

20世纪60年代末中国离子型稀土矿在江西赣州首次发现并开采，在长期开采过程中对矿区及周边水土的生态环境问题产生了持续影响，本文选择赣南足洞离子型稀土矿及其周边地区进行了系统的土壤地球化学调查和风险评价。结果表明，土壤中重稀土含量明显高于轻稀土，其中Y含量是全国背景值（22.90 μg/g）的7.2倍，占比最高；地累积指数评价I_geo均值显示HREE和Sm分别有77.44%和99.55%为无污染至中等污染，95.92%的LREE为无污染；重金属除Pb处于轻度-中等污染水平外，As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn、Ni元素均为无污染，与农用地污染风险筛选值相比，样品中重金属的超标率为7.35%，区内土壤重金属生态风险低。统计结果显示稀土含量与重金属污染具有较好的相关性，花岗岩风化壳地质背景对稀土、重金属Pb的控制占主导地位，意味着重稀土含量越高，Pb污染可能越大，因此，在矿山土壤修复中需重视Pb元素的地球化学特征与分布，采用合理的修复技术和手段。      

皖北任楼煤矿深层地下水稀土元素地球化学特征

为深入理解深层地下水稀土元素特征及水岩相互作用机制,对皖北任楼煤矿深部3个含水层（四含、煤系和太灰水）的稀土元素组成进行了测试,结果表明:任楼煤矿3个含水层均以轻稀土亏损、重稀土富集为特征,且均具有明显的Eu正异常以及普遍的负Ce异常,但三者在稀土分异、Eu和Ce异常程度上存在区别。其中,Ce异常主要与氧化还原程度有关,正Eu异常除与测试中BaO的干扰有关外,还原环境下Eu2+和Sr2+之间的交换、氧化状态下Eu3+的存在形态可能分别对太灰水和四含水存在影响,但煤系水中最高的正Eu异常可能主要与斜长石的溶解有关。除围岩成分、温度及酸碱度之外,稀土元素无机形态可能对地下水稀土分异程度存在重要影响。含水层之间稀土元素特征的差异为水源识别提供了可行性,但仍需进一步的研究以待证实。