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1.
关于岩石微量元素构造环境判别图解使用的有关问题 总被引：42，自引：9，他引：42
赵振华 《大地构造与成矿学》2007,31(1):92-103
针对目前应用愈来愈广泛的不同岩石,特别是岩浆岩的微量元素构造环境判别图解使用过程中存在的问题,从这些判别图解建立的原理,介绍了微量元素构造环境判别图解的使用原则。强调指出所采集的样品必须新鲜(无蚀变或极弱蚀变)、非堆晶的岩石;选择的判别图解必须与判别的岩石类型相一致,即对花岗岩类要用花岗岩的判别图解,不能用玄武岩的判别图解;对特殊类型岩石要选择专门用于该类型岩石的判别图解,如碱性花岗岩,钾质火成岩;要应用多种图解综合判断;不能用单个样品,而应作多个样品分析;要注意所选择判别图解的特别说明等。此外,一些构造环境判别图解还能给出岩石的成岩过程和源区。 相似文献
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江汉盆地堆积的沉积物记录了长江演化的地质信息,一直是长江演化研究的热点,但目前的物源示踪方法存在诸多争议,因此寻找新的物源示踪指标是研究的重点.磷灰石是河流沉积物中常见的副矿物,其微量元素主要受原岩组成的影响而有良好的稳定性,在不同构造单元差异明显,是开展河流物源示踪研究的理想指示矿物.基于此,本文利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)对江汉盆地周缘主要地表河流沉积物进行碎屑磷灰石原位微量元素分析,并结合Kolmogorov-Smirnov统计方法的多维判别(MDS)图解寻找区分长江上游与中游物源的新指标,并检验了特征元素指标在物源判别中的有效性.结果表明碎屑磷灰石的Sr/Y比值及Nd-Sm、Sm-Eu、Eu-Gd、La/Yb-La/Sm的微量元素双变量图解能有效区分长江上游和中游(汉江、湘江、沅江)的物源,可作为区分长江上游与中游物源的重要特征指标.综合研究认为:河流沉积物碎屑磷灰石的微量元素比值和稀土元素分布特征在贯通大河的物源示踪研究中具有重大潜力. 相似文献
3.
石英的微量元素记录了石英生长的物理化学条件。通过微量元素对石英原岩进行分类的研究历史已久,经典工作是在以微量元素为坐标轴的图解上绘制各类型石英的分布范围,以区分石英类型。经典图解包括Rusk(2012)提出用于区分三种矿床类型石英的Al-Ti二元图解,和Schr9n et al.(1988)提出的用于判别不同岩浆岩类型石英的Ti-Al-Ge三元图解。越来越多的研究表明,上述图解不能满足对更多石英类型进行分类的需求,同时也出现与部分已知产状类型的石英微量元素判别相矛盾的情况。随着石英原位微区测试方法的成熟,高精度石英微量元素数据逐渐丰富为系统开展机器学习提供了大数据基础,为石英微量元素研究提供了新的角度和可能性。本研究运用机器学习分类方法对石英微量元素进行精确数学分析,提出Ti/Ge-P图解为石英成因研究提出新的地球化学指标。本文同时测试了六种经典机器学习分类算法,提高Ti/Ge-P图解在石英成因分类研究上的精度。此Ti/Ge-P图解适用于多种矿床研究,包括但不局限于斑岩型矿床、矽卡岩型矿床、浅成低温热液型矿床、卡林型矿床以及造山型矿床中的石英。这项工作是大数据技术与机器学习技术在地球化学研究中的积极探索。 相似文献
4.
矿物微量元素组成用于火成岩构造背景判别 总被引：1，自引：0，他引：1
赵振华 《大地构造与成矿学》2016,(5):986-995
火成岩中的矿物,特别是稳定副矿物的微量元素组成可用于火成岩构造–岩浆背景的判别。产于不同构造背景火成岩中单颗粒锆石原位微量元素含量的准确测定,积累了大量资料。本文介绍了用锆石微量元素含量的二维核密度分布投影,构建了U/Yb-Nb/Yb、Sc/Yb-Nb/Yb和U/Yb-Sc/Yb构造背景判别图解,可以区分洋中脊、地幔柱影响的洋岛及俯冲有关的弧(大陆弧)等不同构造背景形成的火成岩。单斜辉石、尖晶石、黑云母和角闪石的微量元素或主量元素组成同样可用于构造背景识别。 相似文献
5.
辽西北票上园镇四合屯地区义县组沉积层是热河生物群珍稀化石的重要产出层位之一, 其中蕴含丰富的地壳演化和古地理环境演化信息.分析了四合屯剖面上12m厚的含鸟化石沉积岩层的50件样品的微量元素组成和其中10件样品的主量元素组成.结合前人已发表数据, 得出以下认识: (1) 该套沉积岩具有与下伏火山岩类似的地球化学特征: Mg#值较高, 大离子亲石元素含量较高.稀土元素的分异程度较高, 在微量元素分布蛛网图中表现为明显的Nb负异常和Pb正异常等.因此我们认为义县组高镁火山岩构成了该沉积岩的主要源区之一; (2) 样品的Eu/Eu*=0.48~1.81, 其中大部分样品具负Eu异常.正的Eu异常(7件样品) 主要由于含有长石造成; (3) 通过微量元素Th-Co-Zr/10沉积构造环境判别图解对区域构造环境进行分析, 结果表明该沉积岩物源区具有大陆岛弧和活动大陆边缘物源特征. 相似文献
6.
沟后组在研究华北板块东南缘前寒武纪-寒武纪大地构造演化上具有重要意义。通过对沟后组页岩主微量元素地球化学的分析,取得了如下认识:Al2O3-Zr-TiO2和Zr/Sc-Th/Sc判别图解表明该套页岩中的碎屑物组分是火成岩没有再循环的特征,而是首次风化沉积的产物,因此其地球化学特征可以用于物源示踪。(SiO2/20)-(Na2O+K2O)-(MgO+TiO2+FeO*)、TiO2-Ni、Th-Hf-Co及Hf-La/Th图解及部分元素比值(如Co/Th、La/Sc及Zr/Sc)表明沟后组页岩的源区主要为中酸性火成岩。其CIA值较低(62),可能与钾交代有关,而较高的CIW值(89)表明其源区经历了中等-较高程度的风化。主微量元素一致表明其物源区具有活动性质。 相似文献
7.
区分不同构造环境中岩浆作用是认识地幔中岩浆形成过程的基本手段。目前较为成熟的是利用全岩去区分判别,而利用造岩矿物去判别构造环境、演绎岩浆演化的研究还不够深入。本文运用机器学习的方法,以全球新生代大洋中脊、洋岛以及岛弧构造背景中的镁铁质-超镁铁质岩浆岩中单斜辉石的地球化学数据为研究对象,试图区分这3 种不同构造环境的单斜辉石。通过机器学习方法中K-邻近（K-Nearest Neighbor,KNN）和随机森林（Random Forest,RF）的计算和比较,认为RF 是一种有效的地球化学区分方法,它的结果不仅可用来判别构造环境,同时还能够提取特征元素。同时我们发现,在镁铁质-超镁铁质岩浆岩单斜辉石构造环境判别图解中,Rb、La、Ba、Cr、Sr、Yb、V、Ti、Nd、Eu、Gd等微量元素具有较高的贡献率,而主量元素贡献率较低。在此基础上,我们结合前人的对单斜辉石的构造环境判别图的研究成果,提出几个判别效果较好的判别图解。但是整个研究由于缺少进一步可视化的成果,限制了机器学习方法的推广,这也是今后需要进一步研究的课题。 相似文献
8.
通过岩石学及地球化学分析方法,对鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组1段—石盒子组8段碎屑岩物源区的母岩类型和构造属性进行分析。研究结果表明: 山1段和盒8段的砂岩碎屑组成相似,具有基本相同的物源区组成,它们在构造背景、物源及物源特征上具有很好的继承性;砂岩碎屑颗粒镜下特征及石英阴极发光颜色显示母岩主要为变质岩和火成岩;轻矿物特征反映物源与再循环造山带源区中的碰撞缝合线及褶皱—逆掩带物源区密切相关;研究区与北秦岭地区秦岭群和宽坪群斜长石种类一致;构造环境判别图解反映物源区长期受被动大陆边缘物源影响,到晚古生代后期有向主动大陆边缘转换的趋势;源岩判别图解显示物源区主要是长英质岩石;山1段、盒8段沉积岩的REE配分模式均呈右倾型且基本相互平行,与北秦岭地区秦岭群、宽坪群变质岩的稀土元素配分模式相似;锆石U-Pb同位素定年结果显示物源主要来自元古代,有少部分来自晚古生代。综合分析认为研究区主要受被动大陆边缘物源影响,其次为主动大陆边缘物源,母岩主要为北秦岭下元古界秦岭群的片麻岩、石英岩等和中、上元古界宽坪群的绿泥石片岩、阳起石片岩,其次为北秦岭造山带晚古生代岩浆岩。 相似文献
9.
《矿物岩石地球化学通报》2015,(4)
为探讨云南者桑金矿床的成矿构造背景、成矿流体及物质来源,对与金矿化相关的岩矿石及石英脉进行了主、微量元素特征研究。研究表明,主量元素的K2O/Na2O-Si O2判别图解及F1-F2判别图解显示本区二叠系上统吴家坪组(P3w)地层构造背景处于被动大陆边缘,母岩物源区呈现由火成岩物源区向沉积物物源区演化的趋势。石英脉稀土元素特征指示本区成矿流体呈还原及弱酸性环境,成矿流体来源总体以壳源为主。岩矿石稀土元素特征表明成矿物质主要来源于富含有机质的吴家坪组含金岩石建造,金成矿晚于印支期基性岩浆活动,推测燕山期成矿更为合理。 相似文献
10.
《古地理学报》2017,(2)
通过岩石学及地球化学分析方法,对鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组1段—石盒子组8段碎屑岩物源区的母岩类型和构造属性进行分析。研究结果表明:山1段和盒8段的砂岩碎屑组成相似,具有基本相同的物源区组成,它们在构造背景、物源及物源特征上具有很好的继承性;砂岩碎屑颗粒镜下特征及石英阴极发光颜色显示母岩主要为变质岩和火成岩;轻矿物特征反映物源与再循环造山带源区中的碰撞缝合线及褶皱—逆掩带物源区密切相关;研究区与北秦岭地区秦岭群和宽坪群斜长石种类一致;构造环境判别图解反映物源区长期受被动大陆边缘物源影响,到晚古生代后期有向主动大陆边缘转换的趋势;源岩判别图解显示物源区主要是长英质岩石;山1段、盒8段沉积岩的REE配分模式均呈右倾型且基本相互平行,与北秦岭地区秦岭群、宽坪群变质岩的稀土元素配分模式相似;锆石U-Pb同位素定年结果显示物源主要来自元古代,有少部分来自晚古生代。综合分析认为研究区主要受被动大陆边缘物源影响,其次为主动大陆边缘物源,母岩主要为北秦岭下元古界秦岭群的片麻岩、石英岩等和中、上元古界宽坪群的绿泥石片岩、阳起石片岩,其次为北秦岭造山带晚古生代岩浆岩。 相似文献
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沉积物的地球化学成分在沉积岩物源分析及构造背景的研究中具有重要的作用.对研究区4口钻孔中的姚家组砂岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,结果显示,砂岩碎屑颗粒石英含量最高,长石次之,岩屑含量最低,平均值分别为42%、37%和21%,具有锆石+钛磁铁矿+石榴子石的重矿物组合,反映源岩以酸性岩浆岩或变质岩为主,Dickinson判别图解表明物源主要来自于大陆物源区;姚家组砂岩的稀土元素以轻稀土富集、重稀土平坦、中度铕负异常为特征.砂岩CIA值为52.02~60.16,平均值为56.69,反映了干燥气候背景下弱的化学风化作用.源岩属性判别图解表明源岩为再旋回的古老沉积物及长英质火山岩.主量、微量和稀土元素的构造背景判别图解综合表明姚家组砂岩物源区为被动大陆边缘构造环境,结合区域构造演化,认为姚家组砂岩的物源为华北克拉通北缘燕山陆内造山带发育的火山-沉积岩系. 相似文献
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Apatite as an indicator mineral for mineral exploration: trace-element compositions and their relationship to host rock type 总被引：7，自引：0，他引：7
E. A. Belousova W. L. Griffin Suzanne Y. O'Reilly N. I. Fisher 《Journal of Geochemical Exploration》2002,76(1):1056
Over 700 apatite grains from a range of rock types have been analysed by laser-ablation microprobe ICPMS for 28 trace elements, to investigate the potential usefulness of apatite as an indicator mineral in mineral exploration. Apatites derived from different rock types have distinctive absolute and relative abundances of many trace elements (including rare-earth elements (REE), Sr, Y, Mn, Th), and chondrite-normalised trace-element patterns. The slope of chondrite-normalised REE patterns varies systematically from ultramafic through mafic/intermediate to highly fractionated granitoid rock types. (Ce/Yb)cn is very high in apatites from carbonatites and mantle-derived lherzolites (over 100 and over 200, respectively), while (Ce/Yb)cn values in apatites from granitic pegmatites are generally less than 1, reflecting both HREE enrichment and LREE depletion. Within a large suite of apatites from granitoid rocks, chemical composition is closely related to both the degree of fractionation and the oxidation state of the magma, two important parameters in determining the mineral potential of the magmatic system. Apatite can accept high levels of transition and chalcophile elements and As, making it feasible to recognise apatite associated with specific types of mineralisation. Multivariate statistical analysis has provided a user-friendly scheme to distinguish apatites from different rock types, based on contents of Sr, Y, Mn and total REE, the degree of LREE enrichment and the size of the Eu anomaly. The scheme can be used for the recognition of apatites from specific rock types or styles of mineralisation, so that the provenance of apatite grains in heavy mineral concentrates can be determined and used in geochemical exploration. 相似文献
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Geochemical signature of provenance in sand-size material in soils and stream sediments near the Tobacco Root batholith, Montana, U.S.A. 总被引：1，自引：0，他引：1
Trace-element geochemistry of sandstones are being used to determine provenance. We have conducted preliminary and limited experiments to determine to what extent daughter sands retain the geochemical signature of parent rocks. Six sets of first-order stream sediments, soils from adjacent slopes, and a variety of parent rocks were collected from southwestern Montana, U.S.A. Sampling in a low-relief area ensured that climate and residence time of soils on slopes could be eliminated as variables. Sand-size fractions of stream sediments and soils, and the corresponding parent rocks (granodiorite, quartz monzonite, granite gneiss, biotite-tonalite gneiss and amphibolite) were analyzed for most major elements and selected trace elements. Petrologic modal analysis of the parent rocks and the 0.25–0.50-mm fraction of each sand was done to monitor major mineralogic control, if any, on chemical compositions of the samples.
Our data show that the abundances of the Si and Al in sediments do not discriminate provenance. Abundances of Ca, Mg, Fe and Ti may broadly distinguish between sands derived from metamorphic and igneous source rocks, at least in the area studied. Differences in abundances of the Ba and Th, and the ratio of La/Lu between granitic, tonalitic and amphibolitic parent rocks are preserved in the daughter sediments that we studied. However, the size of the Eu anomaly in the REE patterns of different daughter sediments is not diagnostic of parent rocks. Abundances of Co and Sc distinguish between sediments derived from felsic and mafic rocks. A better provenance discrimination is obtained if the ratios La/Sc, Th/Sc, La/Co, Ba/Sc and Ba/Co are used.
Petrologic modal data show that mineral contents and chemical compositions of parent rocks are compatible with each other. The chemical composition of the sands may be roughly correlated to the petrological modal data but the abundances of some minor and trace elements of sediments cannot be inferred from modal mineralogy. This is expected because these elements may concentrate in accessory minerals and/or may weather out into aqueous or clay mineral fractions; it is also compatible with conclusions of previous studies that some of these elements do not reside in sand-size fractions of siliciclastic sediments. 相似文献
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The provenance of low-calcic black shales 总被引：2，自引：0，他引：2
The elemental concentration of sedimentary rocks depends on the varying reactivity of each element as it goes from the source through weathering, deposition, diagenesis, lithification, and even low rank metamorphism. However, non-reactive components of detrital particles ideally are characteristic of the original igneous source and thus are useful in provenance studies. To determine the source of detrital granitic and volcanic components of low-calcic (<1% CaCO3) marine black shales, the concentrations of apparently non-reactive (i.e. unaffected by diagenetic, redox and/or low-rank metamorphic processes) trace elements were examined using standard trace element discrimination diagrams developed for igneous rocks. The chemical data was obtained by neutron activation analyses of about 200 stratigraphically well-documented black shale samples from the Cambrian through the Jurassic. A La-Th-Sc ternary diagram distinguishes among contributions from the upper and bulk continental crust and the oceanic crust (Taylor and McLennan 1985). All the low-calcic black shales cluster within the region of the upper crust. Th-Hf-Co ternary diagrams also are commonly used to distinguish among the upper and bulk continental crust and the oceanic crust (Taylor and McLennan 1985). As Co is redox sensitive in black shale environments, it was necessary to substitute an immobile element (i.e. example Rb) in the diagram. With this substitution of black shales all cluster in the region of the upper continental crust. To determine the provenance of the granitic component (Pearce et al. 1984), plots of Ta vs Yb and Rb vs Yb + Ta shows a cluster at the junction of the boundaries separating the volcanic arc granite (VAG), syn-collision granite (syn-COLG), and within-plate granite (WPG) fields. The majority fall within the VAG field. There are no occurrences of ocean ridge granite (ORG). The minimal contribution of basalts to marine black shales is confirmed by the ternary Wood diagram Th-Hf/3-Ta (Wood et al. 1979). The black shales plot in a cluster in a high Th region outside the various basalt fields, which suggests contribution from the continental crust. 相似文献
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The provenance of Eocene–Oligocene turbidites from the Pindos Foreland Basin, SW Greece, has been constrained using petrographical and geochemical techniques. Modal petrographic analysis of the studied sandstones shows that the source area comprises sedimentary, metamorphic, and plutonic igneous rocks deposited in a recycled orogenic environment and in magmatic arc province. The relative proportions of the detrital components indicate that the Late Eocene–Early Oligocene sandstones of West Peloponnesus are quartz-rich and were primarily derived from granitic and metamorphic basement rocks typically of a tectonically active area. Major, trace, and rare earth element (REE) concentrations in both sandstones and mudstones complement the petrographical data indicating an active continental margin/continental island arc signature. All the samples are light REE, enriched relative to heavy REE (HREE), with flat HREE pattern and positive Eu anomalies, suggesting that the processes of intra-crustal differentiation (involving plagioclase fractionation) were not of great importance. The results derived from the multi-element diagrams also suggest an active margin character and a mafic/ultramafic source rock composition. 相似文献
16.
莫尔道嘎地处额尔古纳地块中北段,该区发育一套中低级变质的佳疙瘩组变质岩,如千枚岩、云母片岩和变质砂岩;但是目前其原岩类型、物质来源以及沉积环境尚不明确.基于全岩主微量元素测试和LA-ICP-MS U-Pb定年,结果表明千枚岩类和云母片岩类总体富Al和K,变质砂岩类总体富Si.岩石轻稀土明显富集,具负铕异常特征,高场强元素相对富集,Sr强烈亏损,Nb、Ta、P、Ti相对亏损.原岩性质及构造环境分析表明,原岩类型主要是杂砂岩和粘土岩,物源以长英质成分为主,并混有少量古老沉积物.它们形成于活动大陆边缘,并存在较多大陆岛弧性质物质,成熟度不高,属于近源沉积.岩石样品中的碎屑锆石多为岩浆成因,且显示了较大的年龄变化,主要集中在新元古代（1.0~0.8 Ga）和古元古代（2.0~1.8 Ga）,说明佳疙瘩组的沉积物源时代主要为新元古代和古元古代. 相似文献
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库车坳陷第三系泥岩地球化学特征及其对构造背景和物源属性的指示 总被引：2，自引：0，他引：2
利用碎屑岩地球化学特征判断沉积盆地的构造背景和物源属性是盆地分析的重要手段，也是对利用粗碎屑沉积岩的组分统计判断盆地源区背景的有益补充和验证。对库车坳陷第三系36件泥岩样品的地球化学特征分析表明，主量元素中CaO的含量很高，对其他主量元素以及微量和稀土元素有稀释作用，一些可靠的物源分析指标主要指示了非碳酸盐沉积物的源区性质；REE分布模式与上地壳相似，轻稀土元素富集，Eu负异常，微量元素比值显示源岩以长英质岩石为主。通过K2O／Na20-SiO2以及La-Th-Sc和Th-Sc-Zr／10判别图分析，认为源区的构造背景具有类似于岛弧的特征。这一结果与前人所做的砂岩组分的研究结果存在差异，说明板内造山带与其前陆盆地之间在沉积与构造耦合上具有特殊性。 相似文献
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石榴石是沉积物中常见的重矿物,其可来源于多种岩石,而且不同类型母岩中石榴石具有多样的地球化学组成,因此碎屑石榴石的地球化学分析在沉积物源研究中应用广泛。通过电子探针分析可以容易地获得单颗粒碎屑石榴石的主量元素地球化学组成,可借此探讨其母岩类型,但也存在一定的局限性,比如中酸性火成岩和部分变沉积岩来源的石榴石通常都具有高Fe、Mn的特征,不易于区分。本文系统地收集了不同岩石类型的石榴石微量元素数据,尝试利用微量元素地球化学的差异性对碎屑石榴石物源分析进行补充。最终得出以下结论:(1)石榴石的稀土元素(REE)组成与钇(Y)元素指标可区分中酸性火成岩和变沉积岩来源的碎屑石榴石;(2)基性岩(橄榄岩、辉石岩)及所对应的变基性岩石(榴辉岩)中石榴石的微量元素地球化学组成相近,但部分橄榄岩来源的石榴石在镨/钬(PrN/HoN)值和重稀土总量(ΣHREE含量)上与辉石岩和榴辉岩的有显著差别,这一特点可运用于以基性岩母岩为主的碎屑沉积物源研究中;(3)夕卡岩中的石榴石在主量元素地球化学组成上表现为高度一致的高Ca特征,而稀土元素组成具有两种典型的分配模式,岩浆型(指示富铁、氧化环境)与热液型(指示富铝、还原环境)。综上所述,石榴石微量元素地球化学可以有效地运用于沉积物源分析研究中,是其主量元素物源分析方法的重要补充。 相似文献