西太平洋海山富钴结壳的稀土和铂族元素特征及其意义

为了探讨富钴结壳的稀土和铂族元素是否有相似的形成机制,对西太平洋海山富钴结壳稀土和铂族元素进行了类比研究.结果表明:富钴结壳的∑REY范围为1 433.7×10-6~2 888.0×10-6,其中Ce占到近50%,北美页岩标准化后显示较平坦的稀土模式和显著的Ce正异常特征.根据稀土配分模式及已有的Nd同位素结果,富钴结壳具有亲陆壳属性.富钴结壳具有极高的Pt (115.5×10-9~1 132.0×10-9)、(Pt/Pd)_N和 (Pt/Os)_N值,Ir与Pt及Rh与Pt显示良好相关性.经球粒陨石标准化后显示较一致PGE (platinum-group elements) 配分模式,从Os到Pt逐渐富集,Pd元素强烈亏损.已有的Os同位素研究结果显示物源在地质历史时期从幔源属性向陆源属性变化,但富钴结壳PGE元素内部相对含量仍在一定程度上保持稳定.研究认为:富钴结壳对海水中的稀土清扫具有选择性,Ce的正异常恰恰是结壳对海水稀土中Ce的优先选择造成的,从而导致海水亏损Ce.然而海水中Ce的亏损并未改变新形成富钴结壳的稀土模式,原因是在海洋中存在适量的具有亏损Ce特征的磷酸盐等组分,理论上只需要氧化物类稀土与磷酸盐类稀土消耗的稀土与海水中的补给平衡即可.只是在相关过程中,海洋中氧化物类对稀土的选择更具有主动性,而磷酸盐类表现更多的继承关系.尽管Os同位素显示物源供给发生变化,然而富钴结壳PGE模式相对稳定.因此富钴结壳PGE模式同样可以用富钴结壳对PGE的选择性吸收解释,因富钴结壳优先选择Pt与Ir以及相对排斥Pd和Os,形成了现有独特的PGE模式.      

麦哲伦海山群MK海山富钴结壳稀土元素的赋存相态

利用ICP-OES和ICP-MS,分析了麦哲伦海山群西北端MK海山2 170 m水深的MKD23B-3号富钴结壳样品,获得了其剖面上主元素、稀土元素（REE）和Y含量数据,并基于元素含量间的线性相关关系,研究了REE和Y的赋存相态。结果显示:该样品剖面从基岩到表面可划分为5层,第Ⅰ、Ⅱ层为磷酸盐化壳层,第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ层为未磷酸盐化壳层。在未磷酸盐化壳层中,REE和Y主要赋存在δ-MnO₂相中;而在磷酸盐化壳层中,REE和Y除了赋存在Fe、Mn氧化物相中外,主要赋存在独立于碳氟磷灰石（CFA）的矿物相态中,可能为稀土的磷酸盐。并提出利用磷酸盐中REE/Y 估算富钴结壳磷酸盐化壳层次生稀土的方法,据此估算了MK海山富钴结壳磷酸盐化壳层次生稀土的量。在该样品中,次生稀土占稀土总量的42%~88%,近一半以上的稀土是次生的,磷酸盐化作用对于REE和Y的次生富集具有显著的贡献;因此解读磷酸盐化富钴结壳的稀土元素（特别是Nd同位素）古海洋记录必须排除次生稀土元素的干扰。     

西太平洋富钴结壳的分布、组分及元素地球化学

本文以富钴结壳的研究意义,趋势、西太平洋的地区域地质特征为背景,较为详细地阐述了西太平洋富钴结壳的区域分布特征、局部富集规律及其在水下平顶海山上的产出形态;论述了富钴结壳的物质组分,探讨了其含量变化与古海洋环境的关系;研究了富钴结壳的化学成分特征及其在空间上的变化规律,指出西太平洋富钴结壳成矿的良好前景,这对进一步开展富钴结壳成矿规律以及找矿勘探都有重要指导意义。     

西太平洋海山玄武岩的岩石学特征及与上覆富钴结壳的关系

通过对西太平洋海山玄武岩和玄武质火山角砾岩的岩石学特征及其气孔充填物成分变化的研究,讨论了海山玄武岩与上覆富钴结壳的关系。富钴结壳的基岩火山岩主要为碱性玄武岩和玄武质火山角砾岩。碱性玄武岩中气孔充填物为S型和C型,S型和C型气孔充填物不共存在同一个气孔中。S型气孔充填物的物质成分富Si、Fe、K、Mg、Al,Co含量一般为0.17%~0.46%,其成分与碱性玄武岩的组成类似,其物质来源可能与碱性玄武岩有关。C型气孔充填物为O、Ca、C及少量Si、Al、Mg、Fe、K等元素,C型气孔充填物可能与海水中物质的沉积有关。由Si、Al、Fe、Mg、K等元素变化曲线反映出的S型气孔充填物沉积过程与富钴结壳早期的沉积过程具有相似的趋势,说明富钴结壳早期沉积物的物质来源可能与碱性玄武岩有关,富钴结壳物质来源可能是碱性玄武岩和海水共同作用的结果。     

西太平洋海域海山地形分形特征研究

对太平洋麦哲伦海山区、威克—马尔库斯海山区、马绍尔群岛、中太平洋海山区及莱恩群岛5个海山区的平顶海山与尖顶海山地形进行分形研究,结果表明两种类型海山地形具有不同的分形特征。海山形态投影覆盖法揭示平顶海山具有单分形的大尺度构造分形,尖顶海山具有大尺度构造分形和小尺度结构分形的双分形结构。海山等高线尺度法分形结果显示,同一海山区平顶海山分维值小于尖顶海山的;同一海山不同高程段等高线分维值基本保持稳定,垂向上具有明显的分段性,可以参考并使用它进行地貌垂向分带。     

太平洋海山磷酸盐的锶同位素成分及形成年代

作者首次对太平洋不同海山上对富钴结壳伴生的各种产状的磷酸盐的锶同位素成分及其形成年代进行了深入研究。研究表明，我国调查区磷酸盐的^87Sr/^86Sr比值变化于0.70766至0.70842之间，形成年代相当于距今21Ma至39.5Ma。磷酸盐化作用主要发生在晚始新世-早新新世及晚渐新世-早中新世期间。西、中太平洋磷酸盐形成年代的一致性揭示，自晚始新世至早中新世，在太平洋水下海山上曾发生过广泛的磷酸盐化作用，磷酸盐的形成是古海洋环境变迁的一个重要反映。     

麦哲伦海山区MA,MC海山富钴结壳元素间关系及成因意义

为探讨富钴结壳中元素的成因,采用了化学容量法、原子吸收、Ｘ－射线衍射分析、电子探针、等离子光谱等技术,对太平洋麦哲伦海山区曲ＭＡ海山、ＭＣ海山上的富钴结壳分老世代和年青世代层进行了矿物成分与元素万分分析。据分析结果,区内主要赋存水成富钴结壳,富钴结壳中的矿物组分以锰相矿物的水羟锰矿为主,其次为铁相矿物（针铁矿等）,还有磷灰石和少量次要矿物（钙十字石、石英等）。老世代富钴结壳,磷酸盐化明显,个别层内     

西太平洋海山的形成演化及对钴成矿的控制作用研究

西太平洋海山区蕴藏着丰富的钴结壳、磷酸盐等矿产资源,对国家的战略发展具有重要的意义。从地理位置上看,西太平洋海山区紧临菲律宾海,与我国距离较近,是未来我国最经济、最具前景的国际海底资源勘探开发合同区。因而从资源角度来说,针对西太平洋海山的科学研究异常迫切。西太平洋海山群构成了西太平洋海底     

西太平洋富钴结壳元素组合特征及其地质意义

海山富钴结壳是一种重要的海底固体矿产。对西太平洋海山的56个结壳样品进行了23种化学组分分析,并利用R型聚类分析和R型因子分析,分别提取四组元素组合和四个主因子。综合特征表明．富钴结壳在形成过程中,经历了一次强度较大的锰矿物相成矿作用,Co、Ni等元素的富集与此有关;铁矿物相的成矿作用强度较小,但表现出多期次的特点;锰、铁矿物是不同成矿作用的产物;结壳形成过程中,可能遭受了二次磷酸盐化作用,结壳中磷酸盐矿物的形成对铁矿物相的形成可能有抑制作用。     

大洋锰结核(壳)中南极底流活动的矿物学与地球化学记录

总结了大洋锰结核(壳)的形态、构造、矿物组合、元素富集特点,以及区域分布和南极底流活动的关系,采用ICP-MS测试手段对中太平洋海山区17个锰结壳样品和1个基岩样品的稀土元素进行测试,结果表明,富钴结壳的REE含量很高,平均为1716.66×10-6,轻稀土明显富集,LREE/HREE平均为4.82,锰结壳样品中除MID06样品有轻微的Ce负异常外,其余样品均具明显的Ce正异常,基岩MKD01呈明显的Ce负异常。不同区域锰结核(壳)中稀土元素的对比研究表明,南极底流活动区和非活动区Ce/La值有显著差异,但不能通过Ce/La值确定底流的迁移路径。这一成果将有助于全面认识大洋成矿作用与海洋环境变迁的内在联系。     

吉林省小石人金矿区微量元素地球化学特征

以吉林省小石人金矿区内不同类型岩(矿)石微量元素测试结果为基础,从数据结构和空间结构两方面,对微量元素的地球化学特征进行探讨。统计参数表明:所观测元素在矿区内具有明显的浓集、富集特点,在不同类型岩(矿)石中元素的分布分配也不尽相同。依据分布分配特点,可将矿区内的岩(矿)石分为正常岩石、弱蚀变岩石和强蚀变/矿化岩石3类。多元统计分析成果揭示:所观测元素都参与了金的成矿活动,但行为特点有所差异。依据多元统计特征,可将微量元素分为3个组合类型:Au、As、Sb、Bi、Hg、Mn,Cu、Pb、Zn、Ag,Co、Ni、V;第一组合为成矿成晕组合,第二组合为金的多金属矿化组合,第三组合为黄铁矿化蚀变组合;元素组合也对应于不同的矿化阶段,指示金的成矿活动及特征。土壤、岩石地化剖面显示所观测的元素间存在空间相关性,但Mn与Au相异,其异常出现在矿化蚀变带的外侧。     

福建邵武地区张厝萤石矿微量、稀土元素地球化学特征

张厝萤石矿是福建邵武地区典型萤石矿床之一, 萤石矿体赋存于晚侏罗世似斑(少斑)中细粒(细粒)正长花岗岩的断裂构造中, 矿体产状严格受断裂控制。本文对萤石矿石及围岩的微量元素及稀土元素进行了系统分析。微量元素分析结果显示: 亏损高场强元素Nb、Zr及大离子亲石元素Sr、Ba, 富集高场强元素U、Hf、Ti和大离子亲石元素Rb。萤石和围岩稀土配分曲线具有相似同步性, 因此认为研究区萤石的成矿物质来源是相同的, 物源具有相似性。萤石矿稀土元素分布模式为右倾的轻稀土富集型, Eu处出现一个明显“V”形, 表现为负Eu异常、Ce弱正异常, 表明其形成于还原环境中。通过Tb/Ca-Tb/La关系图分析, 说明该萤石矿为热液充填型萤石矿床。综合分析, 认为该萤石矿的成矿物质F和Ca主要来源于热液对围岩的淋滤和萃取, 成矿热液主要来源于大气降水。     

康滇地轴南段江川盆地澄江砂岩微量元素地球化学特征及其地质意义

主要阐述了江川盆地澄江砂岩（Zac）的紫色砂岩与灰色砂岩、铀矿化蚀变岩微量元素及稀土元素地球化学特征。通过判别与对比,澄江砂岩（Zac）物质来源于活动大陆边缘,虽然铀矿化主要分布在灰色砂岩中,但灰色砂岩并不是控制铀矿化的主要因素,在铀矿化时有深部流体物质的影响。微量元素地球化学特征对探索该区砂岩型铀矿化以及寻找不整合面型铀矿床提供了可能,具有重要的指示意义。     

太平洋富钴结壳中碲元素的地球化学特征及其富集机制探讨

文章通过对采自太平洋海域不同海山上68个结壳样品中Te元素地球化学特征的研究,探讨了富钴结壳中控制Te元素富集的古海洋氧化还原环境及其富集机制。分析表明,太平洋海域中大多数结壳的w（Te）变化于13.4×10^-6~115.8×10^-6,平均50×10^-6,是海水w（Te）的10⁹倍;结壳中w（Te）与Mn/Fe比值呈正相关,相关系数为0.51;与Fe呈负相关,相关系数为-0.61,显示结壳中Te与Co有类似的地球化学特征。古海水氧化还原环境的改变是控制结壳中Te元素含量变化的重要因素;能反映古海水氧化还原环境的Ce异常与结壳中Te含量基本呈同步变化趋势,Te含量具有随古海水氧化程度减弱而降低的特征。结壳中Te元素的富集主要受控于其内的Mn/Fe比值。Te元素的富集机制除被海水中带微弱正电荷的FeOOH胶体以库伦静电吸附外,还可能与δ-MnO₂表面上以一种表面络合物方式的富集机制有关。Te进入结壳的存在形式及其在不同古海洋环境中的富集机制还有待进一步研究和探讨。     

思茅盆地MK-3井上盐段成盐期前后微量元素地球化学特征及其古环境指示意义

本文通过对比分析思茅盆地MK-3钻孔上盐段成盐期前后碎屑沉积物微量元素及稀土元素的地球化学特征,探讨了思茅盆地中生代盐层形成前后的气候环境变化规律。结果表明,主要微量元素中除Mn元素之外,其余元素在成盐期之前的平均含量均大于成盐期之后,指示微量元素富集有利于盐矿床的形成。以球粒陨石标准化样品稀土元素的相对含量,结果显示轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损,标准化曲线呈现左高右低的“L”型,表明其物质来源主体为陆源。MK-3钻孔29个岩心样品的δCe值均大于0.9,均值约为1.0,结合岩芯样品主体呈现棕红色,应指示一种弱氧化的沉积环境。综合沉积物的Rb/K和Sr/Cu比值分析,我们认为在成盐期之前,该区气候炎热干旱、蒸发强烈,水体盐度为半咸水,具备析盐、成钾的古气候和古环境条件。成盐期之后,该区古盐度处于淡水-咸水交替的状态,伴有三段温暖湿润期和三段极端炎热干旱期。后期淡水补给持续增强,导致沉积盆地内在上盐段蒸发析盐之后只发育碎屑岩。     

务川大竹园铝土矿床微量元素地球化学特征分析

务川大竹园铝土矿分布于黔中-渝南铝土矿成矿带的北部,成矿地质条件较好。本文通过大竹园矿区系统采集样品微量元素分析结果,与全球地壳丰度、中国大陆地壳丰度及山西铝土矿进行分析对比,探讨微量元素在平面上及纵向上的分布特征及其变化规律,分析其综合利用可能性。研究表明,微量元素在向斜两翼平面上的没有明显变化特征,而各元素在各类型岩（矿）石中有一定的分布规律,发现Li、Be、Sc、Ca、Zr、Nb等“三稀”元素达到了综合利用价值,这对下一步铝土矿综合勘查、合理开发提供了一定的理论依据,具有现实的指导意义。     

微量元素方法在油气地球化学勘探中的研究应用

应用微量元素方法进行油气地球化学勘探,国内外学者已进行过大量的尝试,并且取得了一系列成果.对于油气田上方地表土壤中产生的微量元素分布异常的原因,主要有“电场作用理论”和“烃类垂向微运移理论”两种理论假说.大量实践证明,地下数百米,甚至几千米的微量元素能够近乎垂直地迁移至地表,在油气藏正上方生成某种晕状异常.地球化学晕的宽度接近下伏油气藏在地表的投影宽度.因此,可以根据油气田上方土壤中微量元素的分布特征,分析油气分布规律和进行含油气远景评价.通过对大庆喇嘛甸油田B层土壤中微量元素分布特征的研究,认为铀(U)、锶(Sr)两种元素可以作为油气的指示元素.油田上方土壤中铀元素含量一般呈现微弱的低值异常,而在油田边缘出现高值异常.锶元素在油田上方土壤中表现为高值异常.根据地表土壤中元素的分布异常,可以确定油藏边界位置,为油气勘探提供了一个新方法.