大同盆地沉积物REE分布特征及其对碘富集的指示

大同盆地是典型的干旱-半干旱内陆盆地,盆地中部地下水碘含量异常,对当地饮用水安全造成了严重威胁.对盆地高碘地下水分布区沉积物组成及稀土元素(REE) 进行了地球化学研究,结果表明,地下水系统呈弱碱性(pH值为7.18~9.64) 的偏还原环境,沉积物多为Ce正常或轻微负异常及Eu负异常;沉积物中碘含量为0~1.78×10-6;ΣREE含量较高,ΣLREE/ΣHREE比值为2.79~4.14,即富集轻稀土元素(LREE) 而亏损重稀土元素(HREE).ΣREE与碘含量呈负相关关系,虽然铁氧化物/氢氧化物矿物的还原性溶解可导致二者的释放,但由于沉积物有机质产生的低结晶矿物对碘的强吸附性,使沉积物中碘含量较高;弱碱性环境中REE的再吸附过程会导致沉积物中富集LREE;沉积物中碘含量与氧化还原敏感组分TOC、U、V及[Eu]_N的关系也表明,地下水系统的氧化还原条件及有机质含量是影响碘富集的重要因素.      

湘中地区中奥陶统沉积岩的稀土元素地球化学

湘中地区中奥陶统黑色岩系稀土元素地球化学特点为稀土丰度高轻稀土富集，重稀土亏损，无负Ｃｅ异常，Ｅｕ负异常明显并有高的∑ＬＲＥＥ/∑ＨＲＥＥ、Ｌａ/Ｙｂ、（Ｌａ/Ｙｂ）ｎ特征值等，是一种被动大陆边缘缺氧盆地的产物，其沉积物的稀土元素地球化学特点受沉积速率、搬运方式、物源供给等因素的影响。     

鲜水河断裂带富硼地热水中稀土元素分布特征及其对硼来源的指示意义

高温地热系统地热水中普遍富含高浓度的硼,其来源的研究一直是地热地质学者关注的热点问题。尽管众多的学者对地热水中硼形成机理开展了广泛的研究,但富硼地热水中稀土元素的分布特征及其迁移规律能否指示热水中硼的来源尚不清楚。本研究以鲜水河断裂带富硼地热水为研究对象,通过野外调查取样、室内测试分析、水文地球化学模拟和综合研究等技术手段和方法,探究断裂带地热水中硼和稀土元素的分布特征和迁移规律。研究结果显示：鲜水河断裂带地热水中硼含量90%超过我国饮用水标准规定值0.5 mg/L（地热水中硼含量最大值为10.50 mg/L）;地热水中稀土元素含量为0.08～3.49 μg/L,且主要以LnCO₃⁺和Ln(CO₃)₂⁻的络合物形态存在。地热水稀土元素PAAS归一化模式表现为重稀土元素相对于轻稀土元素富集（(Nd/Yb)_SN均值为0.41）,且具有较显著的Eu（均值为0.34）和Ce（均值为0.07）正异常特征。地热水中硼和稀土元素的迁移均受到赋热含水层长英质和碳酸盐岩类矿物溶解过程的影响,且地热水中稀土元素的地球化学特征一定程度上可以指示地热水中硼的富集过程。研究成果拓展了稀土元素在富硼地热水研究中的应用,能为揭示富硼地热水成因研究提供依据。

     

内蒙古贺根山地区蛇绿岩稀土元素和Sm－Nd同位素研究

贺根山地区蛇绿岩各类岩石的稀土元素地球化学特征表明其为上地幔部分熔融、分异演化的产物，其Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄为４０３±２７Ｍａ，εＮｄ（Ｔ）＝＋８．７±０．６，结合蛇绿岩套上部玄武岩和变火山熔岩的岩石化学研究，可以确认蛇绿岩来源于大洋中脊亏损的上地慢。     

稀土元素的某些地球化学行为及对热液铀成矿的指示意义

通过对热液铀矿床稀土元素的研究,发现岩浆热液矿床、变质热液矿床及地下水热液矿床中铀的矿化作用,伴随有稀土元素,特别是重稀土元素的富集现象,主要是二者的迁移形式相同,富集条件类似。铀主要以碳酸铀酰络合物的形式迁移,CO_2是主要成分。迁移形式相同的铀、重稀土元素在合适的物理化学条件下,因络合物分解而共同沉淀富集,故重稀土的富集现象是热液铀成矿良好的指示。     

闽西南马坑铁矿稀土元素地球化学及其对矿床成因的指示

马坑铁矿是国内著名的大型磁铁矿床之一,为闽西南地区最重要的铁多金属矿床,其矿体主要呈层状、似层状、透镜状赋存于晚古生代-中三叠世的碎屑岩-碳酸盐岩沉积建造中.本次研究对马坑铁矿的辉绿岩、大理岩、林地组砂岩和磁铁矿矿石进行了全岩稀土元素测试,并利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)原位微区分析法对各类磁...     

新疆蒙库铁矿床稀土元素地球化学及对铁成矿作用的指示

新疆富蕴县蒙库大型铁矿呈层状、似层状、透镜状赋存于下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中.矿体中发育矽卡岩,但矽卡岩并不产在侵入岩接触带上.绿帘石、石榴石和矿石的稀土配分模式具有相似性,均为轻稀土富集,正铕异常,基本上无铈异常,暗示它们之间存在成因联系.石榴石稀土配分模式呈折线型,具有明显的正铕异常,石榴石流体包裹体中熔融包裹体、熔流包裹体和气液包裹体共存,表明石榴石矽卡岩具有岩浆成因和热液成因的特征,形成于晶体 熔体 流体三相共存的岩浆-热液过渡阶段.矿床地质特征、矽卡岩矿物和矿石稀土特征表明蒙库铁矿为矽卡岩型矿床.     

芙蓉锡矿方解石稀土元素地球化学特征及其对成矿流体来源的指示

方解石是芙蓉锡矿田重要的脉石矿物。根据芙蓉矿田白蜡水矿区和狗头岭矿区不同产状(云英岩型、蚀变岩体型和构造蚀变带-矽卡岩型)矿石中方解石稀土元素地球化学特征研究表明:两矿区成矿期热液方解石具有两种稀土模式,LREE(轻稀土元素)富集型和相对平坦型。其中,蚀变岩体型方解石所具有的相对平坦型稀土模式代表了LREE带出后残余热液的稀土模式特征,而云英岩型和构造蚀变带—矽卡岩型方解石的LREE富集型稀土模式与骑田岭新鲜花岗岩类似,表明成矿过程中没有LREE明显带出的迹象,残余热液继承了岩浆期后热液的特征。成矿流体来源于骑田岭花岗岩岩浆期后热液。     

熊耳山上宫金矿稀土元素特征及对金矿物质来源的指示意义

上宫金矿矿化样品与熊耳群安山岩、燕山期花岗岩有着相似的稀土元素特征,其物源关系更为密切.不同类型矿石的稀土总质量分数存在较大差别,总体呈现出矿化程度越强稀土总量越低的特征.大部分金矿石与铅锌(银金)矿石均表现出弱的Eu、Ce异常,其中 δEu金矿石均值(0.84)>δEu铅锌矿石均值(0.75),δCe金矿石均值(0.88)<δCe铅锌矿石均值(0.96),造成这种现象的原因可能是热液交代或成矿热液为富Cl–的还原性流体.(Sm/Eu)样品/(Sm/Eu)球粒陨石-(Sm/Eu)样品图解显示,上宫金矿各类样品能近似拟合成一条直线,说明了岩浆热液为成矿提供了最初的热源和物源,而安山岩和片麻岩的接触交代可能对成矿提供了部分物源.矿石样品和蚀变岩样品中均出现不同程度的Tb、Tm元素正异常,说明成矿物质来源可能受到了地壳岩石的影响.上宫金矿田δEu-Au相关图解显示,成矿过程中,随着Au元素的富集,Eu元素也出现相对富集.     

广西宁明地区第三系沉积相研究及对储集性的控制

在总结前人资料基础上,依据岩性、古生物和地震资料,将宁明等三盆地第三系自下而上划分为:下大阐、上大闸、宁明、弄怀四个组。利用岩性、沉积特征、粒度、地震诸方面资料将本区第三系划分出:洪积扇.河流、湖岸、湖泊和沼泽等五个相,并对各种沉积微相特征进行描述。同时研究了本区第三系不同阶段的沉积相展布特征及沉积相对储集性的控制。     

雷州半岛造礁珊瑚Porites lutea月分辨率的δ18O温度计研究

对雷州半岛西南部珊瑚岸礁区1995～1997年生长的造礁珊瑚Poriteslutea的骨骼密度、生长速度和δ¹⁸O分析表明：1)造礁珊瑚骨骼的密度、生长速度和δ¹⁸O与其生存环境的表层海水温度之间存在很好的相关性,高密度、低生长速率和高δ¹⁸O值对应于冬季;2)δ¹⁸O具有明显的年际和季节性变化。根据δ¹⁸O估计的表层海水温度变化范围与实测基本一致,进一步揭示了珊瑚骨骼δ¹⁸O可作为定量研究高分辨率表层海水温度变化的温度计。     

新疆乌仑古－斋桑泊构造带晚古生代花岗岩类的稀土元素分布模式

本文选择新疆北部乌仑古－斋桑泊构造带上６个有代表性的花岗岩体，系统进行了岩体地质、显微岩相学、主量元素与稀土元素地球化学研究．根据岩石副矿物类型与主要造岩矿物组成解释了各种岩石类型的稀土配分，根据主量元素－稀土元素相关性闸明了稀土元素在结晶分异过程中的分镏，按照两阶段、不同结晶分异程度模型对各种岩石类型的稀土配分进行了定量模拟；根据不同岩石类型的时空分布及其与构造环境的对应关系探讨了它们的成因。最后，对碱性花岗岩的成因提出了新的解释。     

早全新世季风演化的高分辨率石笋δ18O记录研究--以河南老母洞石笋为例

基于豫西老母洞LM2石笋8个高精度230Th年龄,449个氧碳同位素,建立了达十年际分辨率的8.2~10.9 ka B.P.亚洲季风变化的δ18O记录序列.老母洞石笋δ18O值最为偏负达-12.0‰,最偏正为-8.2‰,振幅达3.8‰.早全新世10.13~10.9 ka B.P.时段内,河南西部老母洞石笋和东石崖石笋,陕西九仙洞C996-2石笋δ18O曲线揭示该时段内季风稳定,而中国南方的衙门洞石笋、三宝洞石笋和极地冰芯GRIP记录揭示该时段季风逐渐增强;同时季风达到顶峰的时期也不相同,进一步说明中国南北方早全新世10.13~10.9 ka B.P.时段季风演变过程的差异,可能与中国南北方气候的响应机制有关.从早全新世平均分辨率10年的LM2石笋记录中识别出8.2 ka,9.5 ka,10.2 ka和10.9 ka显著弱季风事件,尤其是8.2 ka和9.5 ka事件.对比分析老母洞与已发表的高分辨率石笋δ18O记录发现:石笋所揭示的某些冷事件发生时间在亚洲季风区存在差异,主要表现在事件内部变化特征及趋势上.LM2石笋δ18O曲线并没有明显记录9.3 ka弱季风事件,而是在9.3~9.6 ka B.P.左右记录了一个弱季风事件,与DSY09(2009)、Y1、HS-4记录相似,表明在该时段内存在季风的减弱事件,但是氧同位素传输的复杂性,使其在南北方表现不同.此外,在LM2石笋δ18O的8.2 ka B.P.开始时段,氧同位素曲线阶段性下降,且变幅达3‰,与Zhang等研究万象洞石笋提出的“中国8 200阶段”吻合,表明中国北方地区的8.2 ka事件是阶段性的事件,而南方的石笋氧同位素记录揭示的8.2 ka事件并未表现出阶段性特征,其原因有待于更多北方高精度石笋记录来进一步研究.LM2石笋氧同位素记录进行功率谱分析发现:在短尺度上季风变化与太阳活动密切相关,这与近年来对早全新世极端气候变化研究的驱动机制是一致的,早全新世亚洲季风的演化与太阳活动变化引起的太阳辐射能量的变化和北半球高纬气候的变化状况有关.     

贵州务川瓦厂坪铝土矿床稀土元素地球化学特征及其对成矿过程的指示

瓦厂坪铝土矿床是黔北务川-正安-道真铝土矿成矿区内的大型古风化壳沉积型铝土矿床,其含矿岩系位于下二叠统栖霞组(P2q)灰岩和志留系中下统韩家店组(S1-2hj)泥页岩之间的下二叠统梁山组(P2l)地层中。铝土矿石的矿物组成主要以硬水铝石、勃姆石、高岭石、蒙脱石以及赤铁矿为主,其次还含有少量的三水铝石、黄铁矿、针铁矿、锐钛矿、锆石、长石和石英等。矿物学特征表明,铝土矿物质经历了搬运和重新沉积。研究表明铝土矿石及下伏志留系韩家店组泥页岩的稀土元素地球化学特征较相似,暗示韩家店组泥页岩可能为铝土矿主要的成矿原岩。铝土矿床的形成是下伏韩家店组泥页岩通过长期原位风化作用逐步转变而来的。铝土矿剖面上稀土元素的地球化学演化是多方面因素综合作用的结果,这些因素包括:原岩类型、p H值、矿物颗粒的大小、地下水的化学性质、剖面上Fe的浓度变化、所含矿物的种类以及稀土元素的地球化学性质等因素。根据地质学、矿物学和地球化学数据,对务川瓦厂坪铝土矿床提出了4阶段的成矿模式。     

高岭石和埃洛石-7Å对稀土元素吸附特征的实验研究

针对赣南风化淋积型稀土矿中稀土元素的分异现象,通过研究该稀土矿的主要矿物成分——高岭石和埃洛石-7的矿物特征及其在不同条件下的吸附特征,探讨了该类型稀土矿的成矿机制和稀土元素分异机理。高岭石和埃洛石-7吸附稀土元素的能力受体系p H值以及金属阳离子钾、钠的的影响,且埃洛石-7吸附稀土元素的能力高于高岭石。横向对比实验结果表明当体系中赋存有K+时,两种粘土矿物对稀土元素的吸附呈现出分化趋势,其中高岭石主要吸附中-重稀土元素,埃洛石-7反之,因此风化淋积型稀土矿风化过程中释放出的K+可能会使高岭石和埃洛石-7呈现出差异吸附特征,进而反过来影响稀土矿中稀土元素的配分。     

偏最小二乘－分光光度法测定地质样品中铈组稀土元素的研究

采用偏最小二乘回归（ＰＬＳＲ）算法，对均三溴偶氮胂显色体系光度法同时测定地质样品中铈组稀土元素的结果进行数据处理，取得满意结果。讨论了消除样品中的钇组稀土元素干扰、校准样品群的建立以及最佳因子数的确定等问题。用所拟定方法对国家级ＧＳＤ、ＧＳＲ系列地质标样进行测定，其结果与推荐值相符。对地质样品ＮＢ３６７平行９次测定，铈组各稀土元素的ＲＳＤ在２．２％～１０．Ｏ％范围。     

沉积相变迁对内陆湖泊沉积易溶盐作为古环境指标的影响--以西宁盆地为例

获取合适的气候变化代用指标,检验其在更长时间尺度内应用的有效性对于利用我国西部内陆湖盆沉积反映新生代以来大陆气候变化具有重要意义。易溶盐含量作为一种反映环境变化的代用指标,在沉积相稳定的内陆湖泊沉积物研究中已获得广泛应用。对于存在沉积相变迁的古湖盆沉积物,其适用性需要进行考虑。本文对西宁盆地谢家剖面的一套年代为始新世到中新世的内陆湖相泥岩/石膏沉积进行研究发现,石膏层和泥岩层分别对应于Ca2+、SO2-₄和Sr2+的高值和低值变化。石膏层广泛分布的剖面下部 Ca2+、SO2-₄和Sr2+含量较高,Na+和Cl-含量较低,而石膏层逐渐消失的剖面上部Ca2+、SO2-₄和Sr2+整体含量降低,Na+和Cl-含量略有升高。沉积相分析表明红色泥岩层和石膏层分别对应于冲积扇远端和干盐湖化学沉积,剖面下部石膏层和红色泥岩层交替到上部以红色泥岩层为主的岩相变化反映了区域范围上的干旱化进程。谢家剖面易溶盐含量强烈受控于上述沉积相变迁所决定的岩性变化,并清晰揭示出发生在约33 Ma的巨大干旱化事件。因此对于存在沉积相变迁的古湖盆沉积物,易溶盐含量分析不但要考虑内陆湖泊浓缩演化过程中溶解度控制的碳酸盐-硫酸盐-卤化物相继发生的沉淀序列,还需考虑易溶盐在不同沉积相中的赋存迁移规律以及研究时段内的溶质补给类型是否存在差异。     

沉积相变迁对内陆湖泊沉积易溶盐作为古环境指标的影响——以西宁盆地为例

获取合适的气候变化代用指标,检验其在更长时间尺度内应用的有效性对于利用我国西部内陆湖盆沉积反映新生代以来大陆气候变化具有重要意义。易溶盐含量作为一种反映环境变化的代用指标,在沉积相稳定的内陆湖泊沉积物研究中已获得广泛应用。对于存在沉积相变迁的古湖盆沉积物,其适用性需要进行考虑。本文对西宁盆地谢家剖面的一套年代为始新世到中新世的内陆湖相泥岩/石膏沉积进行研究发现,石膏层和泥岩层分别对应于Ca2+、SO2-4和Sr2+的高值和低值变化。石膏层广泛分布的剖面下部Ca2+、SO2-4和Sr2+含量较高,Na+和Cl-含量较低,而石膏层逐渐消失的剖面上部Ca2+、SO2-4和Sr2+整体含量降低,Na+和Cl-含量略有升高。沉积相分析表明红色泥岩层和石膏层分别对应于冲积扇远端和干盐湖化学沉积,剖面下部石膏层和红色泥岩层交替到上部以红色泥岩层为主的岩相变化反映了区域范围上的干旱化进程。谢家剖面易溶盐含量强烈受控于上述沉积相变迁所决定的岩性变化,并清晰揭示出发生在约33 Ma的巨大干旱化事件。因此对于存在沉积相变迁的古湖盆沉积物,易溶盐含量分析不但要考虑内陆湖泊浓缩演化过程中溶解度控制的碳酸盐—硫酸盐—卤化物相继发生的沉淀序列,还需考虑易溶盐在不同沉积相中的赋存迁移规律以及研究时段内的溶质补给类型是否存在差异。     

PO3-4对巢湖溶解态稀土元素的影响研究

运用MINTEQ化学平衡软件研究了巢湖磷酸盐络和形式的稀土元素.结果表明,与一般淡水体系不同,在富营养化水体中磷酸根络合形式的稀土元素在湖水中占有非常重要的地位,平均含量为2.12%.从轻稀土LaPO4到重稀土LuPO4的含量逐渐增加,平均增加4.34倍.丰水期LnPO4的含量高于枯水期,丰水期LnPO4的百分含量平均是枯水期的4.35倍,湖泊的富营养化程度对溶解态稀土的地球化学行为有着很大的影响.巢湖所有样点LREE的LnPO4都处于过饱和状态,富营养化极其严重的西半湖区丰水期HREE的LnPO4的也处于过饱和状态,湖泊的富营养化状态对稀土的存在有很强的限制作用.     

基于PCA-SVM算法对稀土元素与稀土判别指标耦合数据集的铀矿床分类

不同类型铀矿床的沥青铀矿/晶质铀矿具有不同的稀土元素组成,其组成可作为判别铀矿床类型的重要指标。采用基于Python语言的主成分分析（principal component analysis,PCA）与支持向量机（support vector machines,SVM）结合的分类模型,对收集到的全球已知6种类型铀矿床的216组沥青铀矿/晶质铀矿稀土元素数据进行研究。以216组数据为训练集,通过数据清洗、特征缩放、PCA特征提取、网格搜索和交叉验证参数寻优构建SVM分类模型,对24组同变质型胡家峪晶质铀矿进行智能识别。研究结果显示：仅使用稀土元素的14维训练集最优模型判定胡家峪晶质铀矿类型的测试准确率为0.4%;由稀土元素、稀土总量、轻重稀土比、铕异常组成的17维训练集最优模型的测试准确率为75.0%,较14维训练集提高74.6%,模型泛化能力强;而通过传统稀土元素配分曲线、w（ΣREE）-（LREE/HREE）_N图解不能有效判定胡家峪晶质铀矿类型。本次研究表明,PCA-SVM算法对增有传统稀土判别指标数据集进行挖掘可有效厘定铀氧化物成因类型,效果明显优于单纯的稀土元素数据集以及传统的稀土配分曲线、w（ΣREE）-（LREE/HREE）_N图解。