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Wang Wei Zhou Shangzhe Li Bingyuan Lin Zhihai Liu Zhipeng Huang Rihui Lai Yixun Chen Kejing 《第四纪研究》2012,32(1)
2011年5月对崂山山顶风化坑进行考察和采样,通过对风化坑内碎屑和坑外岩石的粉晶X射线衍射矿物分析、X射线荧光光谱化学全量分析,研究了风化坑内外的矿物风化及各元素迁移特征,对风化坑的成因过程进行探讨.研究结果表明:1)崂山山顶风化坑碎屑的英长比总是大于其周边岩石的英长比,说明风化坑的形成是花岗岩造岩矿物差异风化的结果;2)风化坑风化过程中被风化的岩石矿物主要是条纹长石和钾长石;3)风化坑中大量的Mg和Ca主要是外部加入的;4)崂山山顶风化坑内碎屑,坑外岩石面均受到化学风化的作用;5)崂山山顶风化坑内外的风化指数CIA值并不反映崂山当地的气候,山上山下CIA值的差异是风化时间长短不同造成的;6)LOI能很好地反映崂山风化坑内外风化强度的差异,说明长石主要在水解作用下发生分解,也说明了风化坑的积水成因. 相似文献
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喜马拉雅碰撞造山带新生代地壳深熔作用与淡色花岗岩 总被引：12，自引：10，他引：2
自从印度-欧亚大陆碰撞以来,伴随着构造演化和温度-压力-成分(P-T-X)的变化,喜马拉雅造山带中下地壳变质岩发生不同类型的部分熔融反应,形成性质各异的过铝质花岗岩。这些花岗岩在形成时代、矿物组成、全岩元素和放射性同位素地球化学特征上都表现出巨大的差异性。始新世构造岩浆作用形成高Sr/Y二云母花岗岩和演化程度较高的淡色花岗岩和淡色花岗玢岩,它们具有相似的Sr-Nd同位素组成,是碰撞早期增厚下地壳部分熔融的产物。渐新世淡色花岗岩主要为演化程度较高的淡色花岗岩,可能指示了喜马拉雅造山带的快速剥露作用起始于渐新世。早中新世以来的淡色花岗岩是喜马拉雅造山带淡色花岗岩的主体,是变泥质岩部分熔融的产物,包含两类部分熔融作用——水致白云母部分熔融作用(A类)和白云母脱水熔融作用(B类)。这两类部分熔融作用形成的花岗质熔体在元素和同位素地球化学特征上都表现出明显的差异性,主要受控于两类部分熔融作用过程中主要造岩矿物和副矿物的溶解行为。这些不同期次的地壳深熔作用都伴随着高分异淡色花岗岩,伴随着关键金属元素(Nb、Ta、Sn、Be等)的富集,是未来矿产勘探的重要靶区。新的观测结果表明:在碰撞造山带中,花岗岩岩石学和地球化学性质的变化是深部地壳物质对构造过程响应的结果,是深入理解碰撞造山带深部地壳物理和化学行为的重要岩石探针。 相似文献
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头寨滑坡玄武岩腐岩的岩石化学和矿物学特征 总被引：3，自引：0，他引：3
利用化学全分析、薄片鉴定及扫描电镜等测试、观察手段,分析了头寨滑坡发生的岩体玄武岩及其腐岩玄武岩腐岩的岩石化学和矿物学特征。化学全分析结果表明新鲜玄武岩与核心石在除Fe外,其它组分无明显的改变;核心石在转变为腐岩过程中Si、Ca、Na、Mg等元素逐渐流失,Fe、Al等逐渐富集,同时烧失量LOI和化学蚀变指数CIA显著增加,硅铝比逐渐减少。薄片鉴定表明主要矿物化学风化作用顺序为玻璃质、辉石、斜长石,与造岩矿物风化稳定性序列一致,腐岩中主要的次生矿物为蒙皂石及绿泥石。在扫描电镜下观察到风化前锋形态曲折,风化前锋附近矿物呈现物理裂痕,沿着解理面更易出现,风化前锋两侧的岩石矿物形态差异显著。岩体的化学-物理耦合风化作用不仅表现在宏观尺度上,而且在细观-微观的尺度上更为明显。铁元素的价态变化存在于玄武岩腐岩形成的整个过程之中并导致岩石体积增大,从而产生物理裂纹。 相似文献
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微量元素模拟限定大别造山带中生代花岗岩类的源岩成分 总被引：1，自引：1，他引：0
摘 要 大陆碰撞造山带中花岗岩浆主要是因下部地壳缺乏流体熔融过程而形成的。对其源
岩成分限制而进行的微量元素模拟不仅要考虑源岩和熔体中有关矿物相比例的变化还要考
虑熔融过程中源岩矿物相组合的变化并选择合适的元素用于模拟。Rb、Sr、Ba 和 REE 模拟
结果显示上溪群杂砂岩作为扬子隆起带中生代花岗岩类的源岩是不合适的：大别隆起带中
的中生代花岗岩类也不可能完全由大别杂岩中的 TTG 质片麻岩熔融形成更可能是变基性岩
和 TTG 质片麻岩构成的复合源岩熔融的结果。 相似文献
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近些年来,对华南一些重要的产铀花岗岩体及非产铀花岗岩体的副矿物进行了一些研究工作。大量的资料表明,那些含量一般不足百分之一的各种微量元素,往往形成比造岩元素要丰富得多的矿物。这些矿物可以在一定的条件下,形成局部富集,成为有工业意义的矿床; 相似文献
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富碱斑岩带分布较广,目前对其风化过程中的元素地球化学行为研究较少。笔者等以滇中姚安富碱斑岩为例,通过对其化学风化过程的研究,有助于了解富碱斑岩成土过程中元素富集贫化控制因素,丰富碱性岩浆岩风化成土理论。笔者等分析了富碱斑岩风化过程中的矿物风化特征、元素含量分布特征、化学风化趋势、元素迁移富集特征及主控因素,结果表明：富碱斑岩各风化层元素含量与基岩具有继承性,体现了原位风化的特征,符合北亚热带季风气候下云南境内上扬子地块岩石的风化特征;与大陆上地壳组成（UCC）相比,风化成土过程中Ca、Na、K等阳离子强烈淋失亏损,Fe、Al富集;化学风化过程主要发生脱Ca、Na、K、Mg、Si与富Al、Fe作用,风化早期主要为去Ca、去Na过程,风化中、晚期为去K、去Mg、富Al、富Fe过程,并伴随着强烈的脱硅作用;结合迁移系数,常量元素活动性强弱顺序为：Ca>Na>K>Mg>Si>Al>Fe;微量元素地球化学行为一方面主要受地球化学性质相似的常量元素行为控制,另一方面Al、Fe氧化物/氢氧化物和受黏土矿物吸附作用的影响,Sm、Nb、Sc、Th、Ti、U、Y、Cu、Cr、Ni随风化原地残余富集,Ba、Rb、Sr与K、Na、Ca、Mg等常量元素行为一致,随风化而淋失迁出。 相似文献
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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 总被引：6，自引：0，他引：6
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。 相似文献
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喜马拉雅造山带新生代花岗岩中两类石榴石的地球化学特征及其在地壳深熔作用中的意义 总被引：6，自引：6，他引：0
在喜马拉雅碰撞造山带中,石榴石是变泥质岩的主要造岩矿物,也是花岗岩或淡色体的重要副矿物,保存了有关地壳深熔作用的关键信息,是揭示大型碰撞造山带中-下地壳物质的物理和化学行为的重要载体。在喜马拉雅造山带内,新生代花岗质岩石(淡色花岗岩和混合岩中的淡色体)含两类石榴石,大多数为岩浆型石榴石,自形-半自形,不含包裹体,但淡色体中含有港湾状的混合型石榴石。岩浆型石榴石具有以下地球化学特征:(1)从核部到边部,显示了典型的"振荡型"生长环带;(2)富集HREE,亏损LREE,从核部到边部,Hf、Y和HREE含量降低;(3)显著的Eu负异常;(4)相对于源岩中变质石榴石,Mn和Zn的含量显著增高。岩相学和地球化学特征都表明:变泥质岩熔融形成的熔体(淡色体)捕获了源岩的变质石榴石,熔体与石榴石反应导致大部分元素的特征被改变,只在核部保留了源岩的部分信息。同时,在花岗质熔体结晶过程中,形成少量的岩浆型石榴石。这些石榴石摄取了熔体中大量的Zn,浓度显著升高,在斜长石和锆石同步分离结晶作用的共同影响下,石榴石中Eu为明显负异常,Hf、Y和HREE浓度从核部到边部逐渐降低。上述数据和结果表明,花岗岩中石榴石的矿物化学特征记录了精细的有关花岗岩岩浆演化的重要信息。 相似文献
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地表硅酸盐岩矿物风化通常是水体中钙、镁、钠、钾等元素的重要来源,然而相比于水体中的钙、镁和钠,目前对钾的水文地球化学行为的认识仍十分有限。表生地球化学领域最新研究证明风化、吸附等多种水岩反应伴随着较大的钾同位素分馏,表明钾同位素技术可以用于示踪地下水中钾的来源及迁移转化。文章通过系统总结上地壳、水圈和其他地表储库（植物、肥料）的钾同位素组成,发现水圈普遍比大陆上地壳富集41K,为识别地下水的钾来源提供了基础;通过总结钾同位素在常见的水岩作用过程（硅酸盐岩矿物溶解、次生黏土形成、吸附作用、离子交换反应）中的分馏行为,发现硅酸盐岩矿物溶解分馏有限,次生黏土矿物形成引起水体富集41K,表面吸附和离子交换使水体富集39K,不同水岩反应中K同位素行为差异为示踪地下水中钾的迁移转化过程提供了基础;列举了应用钾同位素示踪硅酸盐岩风化和水体污染的最新研究成果。由于钾同位素是硅酸盐岩风化的良好示踪剂,可以利用钾同位素揭示CO2较充足含水层中钾元素释放及迁移转化机理;由于表面吸附和离子交换控制的钾同位素分馏方向与风化控制的钾同位素分馏方向不同,可以利用钾同位素识别出地下水循环过程中多种水岩反应对钾迁移转化... 相似文献
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PL9-1潜山油藏是渤海湾盆地储量最大的古潜山油气藏之一,探明储量过亿吨.该油藏发育于庙西北凸起鞍部的中生界花岗岩侵入体顶部.凸起端部变质岩中没有油气发现.油气的分布受岩性控制明显.综合岩心观察、薄片鉴定、X粉晶衍射以及常量元素分析等技术手段,通过对比不同岩石类型的矿物组成、储集空间类型及发育程度,探讨了岩性组成对储层发育的控制作用.研究表明,变质岩中裂缝和孔隙均不发育,不能形成有效储层.花岗岩主要储集空间类型为孔隙-裂缝型,总体具有从砂质风化带→砾质风化带→裂缝带→基岩带,储集空间组合类型从孔隙→孔隙+裂缝→裂缝→不太发育的微裂缝的变化特征.储层厚度大,成层性强,可形成有效的规模性储层.花岗岩与变质岩的矿物组成差异控制了研究区优质储层的发育.变质岩中长石含量极低,不能形成溶蚀孔隙,较高含量(30%~50%)的片状矿物使其在应力作用下易发生塑性变形,不易产生裂缝.花岗岩具有很高的长石含量和含量很低的片状矿物,不仅容易被风化并产生溶蚀孔隙,而且易于发生脆性变形形成裂缝. 相似文献
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The behaviour of the rare-earth elements(REE)during the weathering of granites was studied in southern Guangxi,China.Based on the study of the weathering profiles,the soil,weathered and sub-weatereb zones are identified with different REE geochemical behaviours throug the weathering profiles of granite.The Ce anomalies of the weathering profiles cover a large range of values with most falling between 1.02 and 1.43in the soil zone and 0.16and 0.40in the weathered and sub-weathered zones.Light rare-earth elements(LREE) and heavy rare-earth elements(HREE)are enriched to varying degree in the weathering profiles as compared to host granites.In the soil zone,more HREEs are leached than LREEs,and HREEs are more enriched than LREE in the weathered and sub-weathered zones.It is considered that infiltration and adsorption on clays are two processes controlling the enrichment and formation of REE deposits in the weathering profiles of granite. 相似文献
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摘要：运用岩石地球化学方法,对广东惠东地区离子吸附型稀土矿床的地球化学特征进行研究。结果显示,风化壳中元素含量及配分特点总体上取决于母岩,但稀土元素在继承母岩稀土元素的基础上含量进一步富集,且各风化层中元素含量变化与风化作用之间具有一定相关性。WIG指数相较于CIA指数能更有效地描述风化壳风化强度,风化壳中稀土元素迁出富集与WIG指数及元素迁移系数具有一定规律性,轻稀土元素多在全风化层上部富集,而重稀土元素在全风化层下部及半风化层明显迁入富集,Ce、Eu均具明显负异常。 相似文献
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在吉林东部花岗岩区地下水化学成分和化学类型研究的基础上,以Na作为参比元素,确定了花岗岩风化过程中22种主量元素和微量元素的相对活动顺序。花岗岩区地下水的地球化学类型属低矿化度(变化范围为69.51×10-6~386.49×10-6,平均值为199.48×10-6)的HCO3-Ca和HCO3-Na-Ca型。花岗岩风化过程中元素的活动性顺序(RM)从大到小依次为:B、Ca、Mo、Zn、Sr、Na、Mg、Cr、Cu、Ni、K、Co、Li、V、As、Ba、Si、Y、Fe、Ti、Al、Mn。风化产物中的粘土矿物主要为高岭土、蒙脱石,反映出本区花岗岩的风化淋滤程度较弱的特点。 相似文献
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The rise of vascular land plants in the Paleozoic is hypothesized to have driven lower atmospheric CO2 levels through enhanced weathering of Ca and Mg bearing silicate minerals and rocks. However, this view overlooks the co-evolution of roots and mycorrhizal fungi, with many of the weathering processes ascribed to plants potentially being driven by the combined activities of roots and fungi. Here mesocosm scale controlled laboratory experiments quantifying the effects of plant and fungal evolution on silicate rock weathering under ambient and elevated CO2 concentrations are described. A snapshot is presented of C allocation through roots and mycorrhizal fungi and biological activity associated with geochemical changes in weathered mineral substrates via transfer of elements from solid phases into solution. 相似文献
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为了解风化壳中离子交换相稀土元素的特征,对广西某地花岗岩风化壳剖面样品进行了X射线衍射及主量、稀土元素地球化学特征的研究.剖面自上而下可划分为腐殖土层(A1)、亚粘土层(A2)、网纹状风化层(B1)和全风化层(B2);自A1至B2,粘土矿物的含量和化学风化蚀变指数快速降低;与母岩相比A1、A2、B1中全相Ce、Nd和HREE相对富集,B2中全相稀土与母岩特征相似,所有样品的离子交换相HREE亏损,Y相对富集;离子交换相轻、重稀土一起富集在B2中.据此推测,花岗岩中褐帘石、榍石等易风化的稀土矿物为离子交换相稀土提供了主要的物源,锆石、磷钇矿等难风化的稀土矿物的残留及表生稀土矿物的形成使全相HREE相对富集;离子交换相轻、重稀土元素的分馏程度随风化程度的增加而变化. 相似文献
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发育完整的灰岩风化壳及其矿物学和地球化学特征 总被引：25，自引：5，他引：20
对于碳酸盐岩土覆土壤成因、尽管碳酸盐岩风化残积成土说被多数学者认同,但由于碳酸盐岩中酸不溶物含量极低,在风化成土过程中会伴随着巨大的体积缩小变化,原岩结构和半风化带无法保留,从而缺失了探索上覆土壤物质来源的重要中间环节,使得这种观点缺乏野外宏观证据的支持。最近,我们在贵州、湖南等地发现了数个以泥质灰岩和泥质白云岩为基岩的碳酸盐岩风化壳剖面,尚保留有较好的原岩结构,具有明显的风化壳分带和过渡现象。这些风化壳剖面的发现为深入研究碳酸盐岩风化成土过程提供了良好的研究场所。本文选取了较为典型的吉首泥灰岩风化壳剖面,从矿物学地球化学的角度来探讨碳酸盐岩风化壳的形成过程和发育特征,结果表明该风化壳既遵循非碳酸盐岩（主要是结晶岩类）风化壳的发育特征,也具有自己独特的地球化学演化规律。风化壳总体特点受碳酸盐中的酸不溶物矿物组合及化学成分的影响甚至控制,风化非碳酸盐风壳相似的发育特征。吉首泥灰岩风化壳剖面的发育特征和作者早先提出 的碳酸盐岩风化成土的两阶段模式是一致的,即以碳酸盐矿物大量淋失、酸不溶物逐渐堆积或残积为特征的早期阶段和残积物进一步风化成土的阶段,后一阶段的演化类似非碳酸盐岩类的风化过程。 相似文献
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苏皖玄武岩土壤中风尘的识别及风化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
风尘传输与沉降影响生态系统和元素的生物地球化学循环,对其在成壤作用中的识别与贡献进行研究有重要意义。文章选择在非风尘沉降区的苏皖玄武岩台地典型的两个风化剖面（安徽明光梅花村和江苏盱眙宝塔村）和部分表土及水系沉积物样品,系统分析主要矿物、粘土矿物、常量元素、微量元素及Sr、Nd同位素组成。结果显示,玄武岩基岩基本由斜长石和辉石组成,而风化基岩则主要由蒙脱石构成,风化土壤则出现基岩和风化基岩中未出现的石英、伊利石等风尘特征矿物;基岩和风化基岩以高Mg,低Si、K,无Eu异常等特征,风化土壤则以高Si、K,低Mg,负Eu异常等特征;基岩和风化基岩的εNd偏正,86Sr/87Sr值较低,而风化土壤εNd偏负,86Sr/87Sr值较高;各种证据都显示风尘对风化土壤有重要贡献,通过Nd同位素混合模式计算,风尘对土壤的贡献达60%以上。玄武岩风化表现为完全的蒙脱石化,为显著的去Ca、Mg作用,在梅花村剖面,表层土壤出现Ce负异常,而在下部层位出现Ce正异常,研究还发现在风尘的加积作用,土壤的Si、K含量得以上升。受相对较大的玄武岩台地高程差影响,玄武岩风化产物和沉降的风尘易被降水侵蚀,造成风化剖面较薄,促使玄武岩风化处于“供应限制”模式。本次工作为玄武岩的风化机制,风尘在元素地球化学循环中的作用等提供了新的地质证据。 相似文献
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运用FTIR、SEM和EDS等分析方法对浙江昌化地开石次生矿中俗称"昌化田黄"的风化层矿物组成、微观形貌及化学成分变化进行了系统研究,结果表明,风化层的主要矿物组成为高岭石族矿物,含有铁质及钙镁质副矿物。与未风化新鲜层相比,风化层的组成矿物因溶蚀作用及颗粒间隙铁质矿物充填作用连结成片,晶体边界模糊不清。部分样品风化层表面附着Fe、Mn质矿物,Fe、Ca等元素含量普遍高于未风化层。风化表层与未风化新鲜层显微结构显示出明显的差异,沿风化剖面由表及里Fe、Ca元素含量逐渐降低,二者为"昌化田黄"经历次生风化作用的显著表征。而次生风化层中石英矿物的出现以及含Mn质矿物的表层附着,可为"昌化田黄"与寿山田黄的产地鉴别提供依据。 相似文献
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广州地区现有众多森林公园如火炉山、凤凰山、帽峰山森林公园,其中花岗岩广泛发育,是很好的地质遗迹,并且区域内花岗岩普遍发生了球状风化.通过对火炉山森林公园内花岗岩球状风化体的地质考察与分析,总结了一系列花岗岩球状风化的特征,简要阐述了球状风化体的形成机制,并认为它们是兼具科学和美学价值的地质景观,值得进一步保护和开发. 相似文献