中国富钴结壳合同区海水的稀土元素特征及其意义

通过对西太平洋34件海水样品的稀土元素（REY:REE+Y）测试及其与研究区富钴结壳稀土耦合特征分析,揭示了海水稀土特征及其成因.海水的稀土含量随水深呈现逐渐增加的趋势,∑ REY范围为14.0×10-12~65.5×10-12,平均值为31.9×10-12,其中Y的绝对值（均值为6.0×10-12~24.1×10-12）和相对值（（Y/Ho）_N均值为1.98）均较高,La含量次之（均值为1.8×10-12~11.6×10-12）,Ce含量相对较低（均值为2.4×10-12~8.8×10-12）,δCe范围为0.33~1.03（均值为0.66）,（La/Yb）_N平均值为0.71.海水稀土元素北美页岩标准化后显示左倾模式,具有显著的Ce负异常、Y正异常和无明显的Eu异常特征.研究区普遍发育水成成因的富钴结壳,即其稀土元素和其他组分均源自海水.富钴结壳的稀土含量相对海水富集6~7个数量级,其Ce正异常和Y负异常的稀土模式与海水构成良好的耦合关系,指示富钴结壳类组分对海水稀土清扫具有选择性,是造成海水稀土模式的重要因素.海山上发育的磷块岩以及周围盆地深海泥中的磷酸盐组分,它们具有较高的稀土含量和类似于海水的稀土模式,指示海洋磷酸盐消耗稀土时并未分馏而是继承海水模式.海水独特的稀土模式特征是补给与消耗平衡作用的结果,铁锰氧化物和海洋磷酸盐是两种典型的海洋自生组分,它们对海水稀土特征的形成至关重要.      

辽冀地区条带状铁建造地球化学特征：Ⅱ.稀土元素特征

辽冀地区(鞍山-本溪地区和冀东地区)位于华北克拉通北东部,是我国早前寒武纪条带状铁建造(BIFs)最重要的分布区,主要为新太古代Algoma型。本文系统对比了辽冀地区28个铁矿床200件铁矿石样品的稀土元素特征。结果表明:(1)所有样品的稀土元素特征比较相似:稀土元素总量较低,Y/Ho比值较高;经太古宙后平均澳大利亚页岩(PAAS)标准化后呈现重稀土相对富集、轻稀土相对亏损的配分模式,La异常不明显,强烈的Eu正异常和明显的Y正异常,暗示研究区铁矿石成矿物质主要来源于海底高温热液和海水的混合溶液;与冀东地区BIFs相比,鞍本地区Eu异常更为明显,说明鞍本地区BIFs显示更多的热液特征;(2)铁矿石的Ce/Ce*变化范围为0.77~1.09,缺乏明显的Ce负异常,说明其沉积于还原的海水环境;(3)辽冀地区BIFs的稀土元素总量、Eu异常、Y异常和Y/Ho比值变化范围均比较大,可能与BIFs沉积过程中碎屑物质的加入有关;与鞍本地区相比,冀东地区BIFs的Eu正异常、Y正异常程度均小于鞍本地区,热液和海水特征均不明显,Y/Ho比值更接近球粒陨石(26~28),可能暗示冀东地区有更多的碎屑物质的加入。     

湖南花垣地区铅锌矿床稀土元素地球化学特征初步研究

本文利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析了湖南花垣地区铅锌矿床中闪锌矿、方铅矿、黄铁矿以及围岩灰岩中的稀土元素含量,并对成矿物质及成矿流体来源进行了探讨。测试结果表明:花垣地区铅锌矿床矿石硫化物的稀土总量较低,平均值为0.16×10-6,明显低于围岩灰岩的稀土元素总量平均值5.75×10-6。具有高的ΣLREE/ΣHREE比值,轻重稀土分馏明显,轻稀土富集,重稀土亏损,稀土配分曲线均为右倾型。三种矿石硫化物样品多表现出正Eu异常,弱正Ce异常的特点,围岩灰岩则存在中等程度的负Eu异常和负Ce异常。矿石硫化物的Y/Ho值主要介于11~23,低于围岩灰岩的Y/Ho值26~39。两者稀土元素组成具有较大的差异性,反映了矿石硫化物与赋矿围岩灰岩之间的非同源性,推断该区含矿层并不是成矿物质的主要来源,成矿物质应来源于古老基底地层和下伏地层牛蹄塘组,成矿流体来源为具有海水混合的还原性热液流体。     

皖北九顶山组灰岩稀土元素地球化学特征及对古海水的制约

采集皖北新元古代九顶山组灰岩进行了系统的岩石学和稀土地球化学分析,研究了灰岩中稀土元素的来源,并对海水的稀土配分模式进行反演,结果表明:灰岩中稀土元素主要受控于古海洋,基本不受陆源物质影响;灰岩样品中稀土含量很低,平均为8.54×10-6,轻重稀土分异明显,为正常浅海沉积;海水稀土配分模式与灰岩相似,为重稀土亏损,灰岩和海水的Y/Ho、Y/Dy值呈正相关;海水具有较高的Y/Ho比、Ce负异常,且海水的δEuNASC值小于1,表明了新元古代海水与现代海水的稀土元素特征基本相似。     

冀东、五台和吕梁地区条带状铁矿的稀土元素特征及其地质意义

详细报道了冀东、五台和吕梁地区条带状铁矿全岩样品的稀土元素分析结果。结果表明,研究区BIF具有非常相似的特征：稀土总量均较低;经页岩标准化的稀土元素配分模式均呈现轻稀土亏损、重稀土富集的特征;Y/Ho比值较高;具有明显的Eu、Y、La的正异常,且这些特征表明研究区BIF的稀土元素来源于火山热液和海水的混合溶液。虽然BIF均显示Eu正异常,但不同类型、不同沉积年龄BIF的铕异常程度不同：与吕梁地区Superior型铁矿相比,冀东和五台地区的Algoma型铁矿显示了更大的Eu正异常;并且自中太古代-新太古代-古元古代,BIF的铕正异常逐渐减小,这可能反映了随着BIF沉积年龄的减小,进入到该地区海水中的高温热液流体逐渐减少;同时,研究区BIF缺乏明显的Ce负异常,可能暗示在BIF沉积时海水的氧化还原状态为缺氧环境。     

贵州织金磷块岩型稀土矿含矿岩系REE地球化学特征与稀土富集

贵州织金下寒武统戈仲武组(?1gz)磷矿富集大量稀土,但是磷块岩中REE富集机制问题尚不清楚。本文对贵州织金不同稀土含量区间(262×10~(-6)、262×10~(-6)～527×10~(-6)、527×10~(-6)～761×10~(-6)、761×10~(-6))的磷块岩的研究表明,磷块岩的稀土配分均显示出Ce负异常、Eu无明显异常、MREE富集以及富集重稀土元素Y的特征。(La/Sm)N-δCe及δPr-δCe图解显示织金磷块岩Ce异常为真实的Ce异常,代表磷块岩形成在氧化环境。但当时海水的氧化环境并不是控制MREE富集的决定因素。(La/Sm)N-SmN、(Gd/Yb)N-YbN散点图显示MREE富集是稀土在富集过程中稀土发生分异的结果。(Dy/Sm)N-δEu散点图以及Eu无明显异常说明织金磷块岩形成过程中可能无热水作用的参与。地史时期"老磷块岩"普遍存在重稀土亏损的特征。     

贵州织金磷块岩稀土元素富集特征与制约因素:以摩天冲矿段2204号钻孔为例

织金磷矿区摩天冲矿段戈仲伍组稀土元素含量高,磷块岩的∑REE和Y含量平均分别约为650×10~(-6)和200×10~(-6)。岩石学、矿物学及主微量元素地球化学分析表明,稀土元素的富集特征及制约因素为:1)稀土元素在剖面上含量变化受岩石类型影响大,由白云岩→含磷白云岩→白云质磷块岩→磷块岩→黑色(碳质)磷块岩,∑REE和Y含量依次增加;2)∑REE和Y含量与岩石的P2O5含量均呈正相关,反映出∑REE和Y含量可能与岩石中P的化学成分和矿物成分密切相关;3)戈仲伍组中下段胶磷矿主要为砂屑结构,矿物颗粒以柱状、条状为主,并含有一定数量的生物碎屑,戈仲伍组上段主要为粉屑结构,矿物颗粒以椭圆形、圆形粒状为主,P2O5含量与稀土元素含量在中下段较高,而在上段相对较低,推测稀土元素的富集可能与矿物结构和生物活动有关,生物有利于稀土元素尤其是轻稀土的富集;4)磷块岩稀土元素后太古代澳大利亚页岩(PAAS)标准化配分图显示中稀土富集的"帽型"配分模式,Ce明显负异常,LREE/HREE比值约大于5,反映轻稀土富集;戈仲伍组磷块岩的Ce/Ce*均-0.1,反映磷块岩沉积时环境为氧化状态,氧化的沉积环境可能有利于磷和稀土的富集,通过Ce/Ce*与LaN/NdN负相关关系,说明轻稀土的富集可能与古海水的氧化还原条件有关,在越氧化的条件下,轻稀土越富集。     

湘西寒武纪早期黑色岩系中干酪根的稀土元素地球化学特征

湘西寒武纪早期黑色岩系中富含源于上层海水生物体的有机质, 其稀土元素(REE)特征不被碎屑物质干扰, 能有效地反映海洋上层水体的古环境特征.样品中作为有机质主体的干酪根的重稀土富集、Ce负异常、Y正异常和Eu无明显异常等特点与现代海水一致, 其特征可能反映古海洋上层水体的氧化还原信息.扬子地台各相区沉积剖面底部可能出现滞流(或硫化)环境, 随后沉积环境逐渐氧化.全岩样品中Ce的负异常可能由有机质提供, Ce/Ce*值由剖面底部的较低值向上逐渐升高可能意味着海洋上层水体含氧量的逐渐上升, 而海水含氧量逐渐升高或许是由寒武纪早期海洋底部硫化环境的减弱所导致.      

霍邱矿田李老庄铁矿地质与地球化学特征及对沉积环境的指示

李老庄铁矿位于华北克拉通南缘安徽霍邱铁矿田中部.铁矿体赋存于角闪斜长片岩(片麻岩)和大理岩中,其原岩为细碎屑岩和富镁碳酸盐岩.铁矿石主要以条带状、浸染状和块状构造为主.本文主要对李老庄铁矿进行了岩石学、矿物学研究,对矿区铁建造和围岩的主量和微量元素进行了分析.结果显示李老庄铁矿石主要由Fe2O3、SiO2和MgO组成,具有较低的Al2O3和TiO2含量,微量元素含量和稀土总量均较低,矿石(La/Yb) PAAS=0.2～0.5,显示重稀土富集,具有明显的La(La/La* =2.07 ～4.03)、Eu(Eu/Eu*=1.72 ～3.60)、Y(Y/Y*=1.50 ～ 1.87)的正异常,较高Y/Ho比值(Y/Ho=38.4 ～47.31,平均42.12)和Sr/Ba比值(Sr/Ba =4.92 ～28.90,平均13.68).这些特征表明李老庄条带状铁矿成矿物质主要来源于海底热液与海水混合的贡献.条带状铁矿无明显的Ce负异常(Ce/Ce*=0.67 ～0.81),且矿石Fe2O3T/FeO值偏低(Fe2O3T/FeO =2.60 ～3.19,平均2.95),表明矿石类型为原生矿.此外地球化学分析表明,作为李老庄铁矿层夹层的片岩、片麻岩的原岩可能为形成于大陆边缘环境的粘土或砂质沉积岩,其FeO/Fe2O3T比值为0.72 ～0.77,暗示了铁矿沉淀时的海水为低氧逸度的还原环境,球粒陨石标准化稀土配分型式呈现明显的轻稀土亏损,重稀土富集的特征,(La/Yb)N=8.46 ～25.78,平均19.48,暗示其沉积物质可能来源于陆源供给.综合分析认为,李老庄BIF铁矿为形成于活动大陆边缘局限盆地且受海底热液喷流作用影响的BIF铁矿.     

辽宁本溪大台沟铁矿床地球化学特征及成因探讨

为探讨辽宁大台沟铁矿床的成矿物质来源及形成环境,选取典型铁矿石5块进行主量元素、微量元素和稀土元素分析测试。结果显示:大台沟铁矿床保存有明显的化学沉积特征,化学成分主要由Fe_2O_3,FeO和SiO_2组成(Fe_2O_3+FeO+SiO_2=87.33%～96%),其他组分(MnO,MgO,CaO,Na_2O,K_2O,TiO_2,P_2O_5,Al_2O_3)含量较低;页岩标准化后的稀土元素配分曲线显示为稀土总量低(ΣREE平均为19.65×10^-6),轻稀土元素相对亏损,重稀土元素相对富集;且具有一定的Eu(Eu/Eu~*=1.52～2.72),Y(Y/Y~*=1.18～1.52),La(La/La~*=1.17～2.26)的正异常,弱的Ce(Ce/Ce~*=0.79～0.92)异常;Y/Ho值平均34.19接近于海水的分布范围;Sr/Ba值平均1.79,属于火山岩和海相沉积物;Ti/V值平均38.84,属于火山建造。这些特征表明:该矿床的形成可能与海相火山沉积物有关,属于火山沉积变质型铁矿范围;成矿物质来源于热水和海水的混合作用;矿床形成于相对于缺氧的环境。     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)     

HISTORICAL GEOLOGY & STRATIGRAPHY

正20140985Chen Liang(Post-Doctoral Research Station of Mining Engineering,School of Nuclear Resources and Nuclear Fuel Engineering,University of South China,Heng-yang 421001,China);Huang Wei Composition of Major and Correlated Elements with Organic Matters and Paleoclimatic Implication for Lower Paleogene Sediments in Sanshui Basin