Analytical perspective on trace element species of interest in exploration

Analysis of soil and sediment samples, using selective extraction methods to distinguish different phases, is of particular interest in exploration geochemistry to locate deeply buried mineral deposits. There are various mechanisms of binding labile elements in the secondary environment, including physical and chemical sorption, precipitation, chelation and complexation. Phases present in soils and sediments which are likely to scavenge ‘free' elements include amorphous Mn and Fe oxides, the humic and fulvic components of humus, and clays. This paper reviews these forms of trace elements and the methods in current use to quantify them. Examples of precision data, both for control and survey samples, are given with respect to trace elements dissolved from the ‘soluble organic' component of humus, Mn oxides and amorphous Fe oxides. The high sensitivity of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP–MS) is required to measure accurately and precisely a large suite of trace elements, especially where only small fractions of elements are dissolved by such leaches as the commercially available Enzyme and MMI (Mobile Metal Ion) extractions. The relative standard deviations (RSD) obtained for 33 elements (e.g. Ag, Cd, In, I) in the standard reference sample (SRM), TILL-2, are in the range 0.5–8% for the hydroxylamine hydrochloride (NH₂OH·HCl) leach designed to extract hydrous Fe and Mn oxides. The corresponding RSDs for elements in the reactive Mn oxide phase extracted by the Enzyme leach are in the range 3–19% except for some trace elements at levels close to detection limit (e.g. Cd, Bi). The RSDs obtained for field duplicates are inferior to those for analytical replicates (i.e. sample splits), probably a reflection of different concentrations of the host phase. In one soil survey, the Fe extracted by a 0.25 M NH₂OH·HCl leach ranged conservatively from 0.2 to 1.7% whereas the Mn extracted by the Enzyme leach varied extensively, from 0.3 to >999 ppm. In contrast, precision, at 1–7% RSD, for field duplicates was found to be comparable with that for both analytical duplicates and the SRM, LKSD-4, for elements associated with the humic and fulvic component of humus samples sieved to <177 μm.     

测定锰矿石中低含量钒的试验

化学分析工作要求测试快速、准确,低含量钒的测定因流程长,操作复杂,不易掌握,影响了推广使用。该试验采用分光光度法针对锰矿石中钒的测定进行了改进,取得了良好的效果。该法采用过氧化钠-碳酸钠熔融、水浸取,吸取清液依次加入硝酸、磷酸、钨酸钠溶液生成可溶性的黄色磷钨钒酸络合物,测量其吸光度,大大提高了分析效率。     

新疆锰矿成矿规律研究

最近新疆西昆仑地区锰矿勘查实现重大突破,伴随大型优质锰矿的发现和勘查,锰已成为新疆区域优势金属矿种之一。通过系统收集资料,总结新疆锰矿成矿类型及区域时空规律。指出寒武纪、二叠纪、石炭纪是新疆锰矿成矿的3个重要时代,西昆仑-昆盖山裂谷带、塔里木陆块北部边缘活动带是新疆锰矿成矿的重要构造单元,以海相沉积型锰矿为主要成矿类型。同时,对比中国南方重要锰矿成矿特征,指出新疆奥尔托喀讷什、穆呼锰矿与广西下雷超大型锰矿在地质构造背景、成矿时代、含矿建造、矿石类型等方面均有相似之处,在成矿空间上具某种“亲缘性”。新疆西昆仑穆呼-玛尔坎苏锰矿带具超大型锰矿成矿潜力。     

微X射线束荧光扫描成份分析研究：元素二维分布图

经过改进的微X射线扫描分析装置,扩大了测量范围;提高了位移精度;处理数据及绘制二维(平面)元素分布图实现计算机化。测量并绘制出大洋锰结核中多元素平面分布图。     

饵料中添加锰对中国对虾的影响

报道了在以花生饼、鱼粉、玉米粉和麸皮为基本原料,加入不同浓度梯度的锰所配制的人工饵料饲喂中国对虾(Penaeus chinensis),对其增长、增重和存活率均无明显的影响,但添加适量的锰对其肝胰脏申的羧肽酶A具有激活作用。据此认为,利用上述原料生产的配合饵料可以不添加锰,但饵料中即使含锰量较高,对对虾的生长、成活也没有害处。     

南海西北陆缘新型多金属结核的发现及意义

近年南海西北陆缘西沙东北海域发现大型多金属结核,尽管其外观与大洋结核别无二致,具有个体大、外部形态规整、层状结构清晰的特点,但其地球化学组成与大洋多金属结核存在明显差别:TMn/TFe的比值小,仅为0.73,富Fe、Si、Al、稀土元素而贫Mn、Cu、Co、Ni。Be同位素质谱法测年和钙质超微生物地层学方法研究表明,结核生长速度达7.41～15.38 mm/Ma,远大于大洋多金属结核的平均生长速率和以前发现于南海北部的多金属结核。依据其综合特征,初步认定其为边缘海区域赋存的一种新型多金属结核。该类型结核所蕴含丰富的边缘海区域古海洋、古气候、古环境信息,有助于探讨新生代末期青藏高原隆升、东亚季风加强、北半球冰期发生等重大地质事件所引起的区域沉积响应。     

太平洋多金属结核及沉积物标准物质研制

太平洋多金属结核及深海沉积物标准物质,ＧＳＰＮ－２,３和ＧＳＭＳ－２,３,４个样品已研制完成。ＧＳＰＮ－２,３和ＧＳＭＳ－２采自太平洋ＣＣ区,ＧＳＭＳ－３采自中太平洋海盆（ＣＰ区）。原样被加工成－２００目（７４μｍ）的均匀粉未,其均匀性采用高精度的Ｘ射线荧光光谱法检测。样品的特性值采用国内外多实验室协同分析的方式定值,有包括台湾大学在内的１４个国内实验室和１８个国外实验室参加了合作分析。测试组分分别达７９和８１个,定值组分６３个。全组分的百分总和分别为：９９．７％,９９．５％,９９．８％和９９．７％。这４个标准物质已于１９９７年被国家技术监督局批准为国家一级标准物质,序号分别为ＧＢＷ０７２９５,ＧＢＷ０７２９６,ＧＢＷ０７３１５和ＧＢＷ０７３１。     

贵州二叠系茅口组顶部锰矿沉积特征及矿床成因研究

通过对遵义、纳雍营盘等地含锰岩系沉积特征及沉积地球化学特征研究,结果表明,锰矿体形态主要以层状、似层状、透镜状、脉状产出,具有角砾状构造、递变层理等,常夹硅质岩和凝灰岩,具有热水喷流沉积构造特征。锰矿层位于玄武岩之下,夹于茅口组灰岩顶部,说明锰矿成矿在玄武岩喷发之前。含锰岩系中的矿物组合有浸染状黄铜矿,黄铁矿,重晶石,天青石,菱锰矿、钙菱锰矿、锰方解石、黄铜矿、蓝铜矿、褐铁矿、绿泥石、石英及其他碳酸盐岩矿物等,这些矿物组合与热水沉积矿物组合类似。对含锰岩系进行微量元素、稀土元素、碳同位素分析测试表明,含锰岩系富集As、Co、Cu、Cr、Mo、Ni、Pb、U和V等元素,Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti及Al/(Al+Fe+Mn)比值,Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10三角图解等均显示锰矿属于热水沉积成因。锰矿石碳同位素值δ~(13) C介于+4.17‰~-18.53‰,氧同位素δ~(18) O介于-6.98‰~-10.05‰显示,碳同位素组成具有热水沉积特征。含锰岩系稀土配分曲线与峨眉山玄武岩稀土配分曲线类似,表明锰矿成矿物质来源与峨眉地幔热柱密切相关。     

大洋多金属结核研究概况

从多金属结核的分布及富集规律、物质成分、内部结构、形成机制等方面论述了目前国内外的一些研究动态,对目前在这一研究领域提出的一些新概念、新方法作了一定的介绍.在分析和总结前人研究成果的基础上,指出了在这一研究领域还存在的一些问题及今后研究的方向.     

东太平洋CC区多金属结核的地质学特征及形成环境

通过对东太平洋CC区洋底地质取样及实验测试分析,运用洋底照相、多频探测等多种地球物理方法手段,进一步阐明了CC区多金属结核的形态、主要类型、丰度、覆盖率、品位、化学成分及分布特征.通过对CC区区域地质背景及地形地貌的综合研究,深入探讨了多金属结核的形成环境.通过对CC区多金属结核的分布规律与形成环境的综合研究,揭示了该区多金属结核的形成与地质环境之间的内在关系,这对于分析研究该区多金属结核的形成机理,为多金属结核资源评价和开发提供科学依据,对于大力开发与利用洋底多金属矿产资源,具有重要的科学意义和经济意义.