滇东南都龙超大型锡锌多金属矿床黄铁矿LA-ICPMS微量元素组成研究     

刘仕玉  刘玉平  叶霖  王大鹏 《岩石学报》2021,37(4):1196-1212

滇东南马关都龙是一个以锡锌为主,共-伴生铟、铜、铅、钨、铁、银等多种元素的锡锌多金属超大型矿床。虽然前人从矿物学、矿床地球化学、年代学等不同角度开展了较多的研究,该矿床锡锌多金属矿化为燕山晚期岩浆热液活动的产物已是不争的事实,但关于该矿床是否存在热水沉积作用及其与锡锌多金属成矿作用的关系依然存在较大争议。本文选取都龙矿区广泛存在的黄铁矿作为主要研究对象,在矿相学基础上利用LA-ICPMS对不同阶段黄铁矿的微量元素组成开展了系统的研究。野外及显微鉴定结果表明,矿区存在四种类型(期次)的黄铁矿,即:鲕状黄铁矿Py1;穿切或交代Py1的细脉状黄铁矿Py2;与闪锌矿等硫化物共生的自形黄铁矿Py3;包裹早期黄铁矿或闪锌矿等硫化物的他形黄铁矿Py4。LA-ICPMS分析结果表明,该矿床黄铁矿中富集多种微量元素,其中Co、Ni、As、Ge等元素以类质同象的形式存在黄铁矿晶格中,而其余元素多以显微矿物包体形式赋存于黄铁矿中。上述四期黄铁矿微量元素组成存在较大差别,Py1相对富集Zn和As,而其余微量元素含量较低,Co与Ni含量较低,Co/Ni比值远低于1.00,其微量元素组成与典型沉积作用形成黄铁矿基本一致; Py2与Py1具有相似的微量元素组成特征,其Co/Ni比值接近Py1变化范围; Py3和Py4除富集Zn、As外,Mn、Co、Ni、Cu、Sb、Pb、Bi元素含量也相对较高,其Co/Ni比值相对较高,多大于1,与典型岩浆热液型黄铁矿微量元素组成相似,而与沉积型黄铁矿差异明显。结合各阶段黄铁矿产出地质特征,对比不同类型黄铁矿微量元素组成,本研究认为:Py1鲕状黄铁矿为热水沉积作用形成; Py2为Py1变质改造形成的细脉状黄铁矿,其微量元素继承了Py1; Py3为岩浆热液活动形成的自形黄铁矿; Py4为岩浆热液活动晚期形成的他形黄铁矿,Ag和Bi组成作为区分不同成因类型黄铁矿的化学指标的潜力。矿区早期沉积作用形成鲕状黄铁矿过程可能为后期成矿作用提供了部分硫源及少量Zn等成矿物质,海西-印支期区域变质改造作用对矿区成矿作用影响不大,而燕山晚期岩浆热液活动才是矿区锡多金属大规模成矿作用的主导因素。  相似文献   

下庄竹山下铀矿床黄铁矿元素地球化学特征及其表征意义     

刘文泉  江卫兵  李海东  李俊  梁园园 《铀矿地质》2021,(1):15-27

竹山下铀矿床是粤北下庄铀矿田内大型铀矿床之一,铀矿化类型为"交点"型和硅化带型。在详细的野外地质调查基础上,对竹山下铀矿床4种不同类型黄铁矿进行元素含量分析及硫同位素测试,结果表明:"交点"型矿石中黄铁矿相对富集Pb、 Cu、 Co、 As、 Ni、 Se、 Bi、 U、 Sb、 Zn等微量元素;"交点"型铀矿化形成于中深部高温环境,成矿热液具有地幔流体特征,成矿过程硫来源与该区花岗岩中黄铁矿的硫来源一致或者相似,花岗岩中的黄铁矿可能为该期成矿事件的产物;竹山下矿床在垂向上表现出越往深部硫逸度越低的特征;"交点"型和硅化带型中黄铁矿具有相似的微量元素配分曲线,表明二者具有相同的成矿热液来源,且与辉绿岩中黄铁矿配分曲线相似,表明该区成矿热液具有深源性。  相似文献   

Pyroxenite xenoliths and clinopyroxene megacrysts from the Cenozoic Jbel Saghro Volcanic Field (Anti-Atlas,Morocco): Petrography,mineral chemistry and equilibration conditions     

《Chemie der Erde / Geochemistry》2021,81(1):125694

A suite of mafic pyroxenite xenoliths and clinopyroxene megacrysts was brought to the surface by Cenozoic nephelinites of the Jbel Saghro Volcanic Field (Anti-Atlas, Morocco). The large population of samples was subdivided into five groups: (i) clinopyroxenites sensu stricto; (ii) olivine clinopyroxenites; (iii) mica-bearing clinopyroxenites; (iv) kaersutite-bearing clinopyroxenites; (v) clinopyroxene megacrysts. These xenoliths display a cumulate texture (adcumulate, heteradcumulate with poikilitic clinopyroxene including olivine). The clinopyroxenes have the composition of augite and show an appreciable variation of MgO (7.02–14.80 wt.%), TiO₂ (0.58–5.76 wt.%) and Al₂O₃ (2.81–12.38 wt.%) contents in grains. The clinopyroxenes are characterized by convex upward chondrite-normalized REE patterns, they display very similar trace element compositions with low contents of incompatible elements such as Rb (0−0.9 ppm), Ba (0.1–8.3 ppm), Th (0.1−0.3 ppm), U (0.01−0.04 ppm) and Nb (1.3–3.2 ppm). REE contents of the calculated melts in equilibrium with the clinopyroxene megacrysts and clinopyroxene from pyroxenite xenoliths are similar to those of the nephelinites exposed in Jbel Saghro. Crystallization temperatures of pyroxenite xenoliths and clinopyroxene megacrysts range from 950 °C to 1150 °C. Clinopyroxene barometry yielded pressure of crystallization ranging from 0.4 to 0.8 GPa for pyroxenite xenoliths and 0.3 to 0.7 GPa for clinopyroxene megacrysts. This pressure range is in agreement with pyroxenite xenoliths and clinopyroxene megacrysts being crystallized from their parental melts at the lower and upper crust.  相似文献   

Geochemical constraints on the distribution of trace elements and volatiles in fluorapatite from the Panasqueira tin-tungsten deposit (Portugal)     

《Chemie der Erde / Geochemistry》2021,81(2):125765

A large, euhedral crystal of fluorapatite (ca. 19.5 × 20.0 mm) from the Panasqueira tin-tungsten deposit (Portugal) was investigated in terms of the distribution of trace elements by using several microanalytical techniques. The studied material represents almost pure fluorapatite with minor amounts of other cations (mainly Sr, Mn, REE and Fe), OH and Cl. Particular interest was given to the distribution of rare earth elements with respect to the crystallographic orientation. A broad range of analytical techniques were used, including optical microscopy coupled with cathodoluminescence imaging, electron probe microanalysis (EPMA), laser ablation – inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICPMS), Raman microspectroscopy, and simultaneous thermal analysis coupled with mass spectrometry. The investigated crystal consists of the main crystal with a distinct core and rim (Ap_2core and Ap_2rim, respectively), which grew on a previous, euhedral crystal (Ap₁). The fluorapatite demonstrates various types of zoning: regular oscillatory, irregular, and internal sectoring, which is also reflected in trace elements concentrations. The rim Ap_2rim has lower concentrations of Mn, Sr and Fe, and significantly higher concentrations of REE compared to the core Ap_2core and older crystal Ap₁. Furthermore, the rim Ap_2rim is strongly depleted in Th, U and Pb. The entire crystal shows elevated Eu contents, expressed as a strong positive anomaly in chondrite-normalized REE patterns. With regards to the volatiles, F concentrations are constant in Ap₁, Ap_2core and Ap_2rim, whereas Cl is below the EPMA detection limit. The Ap_2rim was the only part of the investigated material containing OH and CO₃, which were observed in the Raman spectra. Furthermore, part of the crystal Ap_2core is extensively altered, likely due to fluid-induced metasomatic processes. LA-ICPMS U-Pb dating yielded highly discordant dates due to common Pb content. A lower intercept age of 297 ± 13 Ma (MSWD = 0.13) indicates the age of the fluorapatite crystallization. The overall analytical data constrain growth and post-growth processes, including crystallization of Ap₁ and Ap_2core, which both have typical hydrothermal Sn-W deposit characteristics, whereas Ap_2rim is related to a carbonate stage of the mineralization in the Panasqueira deposit.  相似文献   

五酸溶样-电感耦合等离子体质谱法同时测定地质样品中的稀土等28种金属元素     

龚仓  丁洋  陆海川  卜道露  王立华  熊韬  张志翔 《岩矿测试》2021,(3):340-348

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定大批量地质样品中的稀土和钴铪铟锰铌钽铊铬镉镓锗钒锡等金属元素,主要采用三酸或四酸溶解样品。由于地质样品组分复杂,稀土等金属元素含量低,各元素性质差异大,三酸或四酸溶样经常出现易挥发元素如钒铬镉镓锡的测定结果不稳定、镧铈镨钕等稀土元素溶解不完全的问题。本文在盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸四酸基础上引入硫酸,形成盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸五酸溶样体系,用于水系沉积物、土壤和岩石等不同类型地质样品的一次敞口溶解,采用在线加入~(185)Re和~(103)Rh内标方式,建立了应用ICP-MS同时测定稀土等28种金属元素的方法。钒铬镉镓锡元素的准确度提高了1.4%～14.6%,镧和铈元素的准确度提高了0.2%～8.9%。该方法应用于分析水系沉积物、土壤、岩石标准物质(分别为GBW07301a、GBW07408、GBW07107),其测定值与认定值相一致,相对标准偏差(RSD)为1.14%～9.84%,准确度(△lgC)均≤0.1。该方法分析过程较简单,结果准确可靠,可满足测定大批量地质样品中稀土和钴铪铟锰铌钽等金属元素含量的要求。  相似文献   

云南个旧西凹蚀变花岗岩型铜-锡多金属矿床萤石地球化学特征及其地质意义     

彭强  江小均  李超  范柱国  魏超  陈耀坤  谢小明  禹华 《矿床地质》2021,40(6):1182-1198

关键金属锡作为全球高科技产业的重要战略性资源,其成矿作用及找矿勘查均是目前国际矿床学领域研究的热点.位于滇东南有色金属成矿带西端的个旧具有全球规模最大的锡矿储量,因其具有独特的成矿条件而备受关注.近年来,在个旧老厂矿田西部凹陷带花岗岩体内部发现中型-大型铜-锡多金属矿体,但对其尚缺乏系统的研究.文章对个旧老厂矿田重点坑道和钻孔开展构造-岩相蚀变特征解析,观察到锡铜矿化主要以石英-电气石-萤石-硫化物-锡石脉的形式产于似斑状蚀变花岗岩中,少量以萤石硫化物形式产于花岗岩与碳酸盐接触带的矽卡岩中.文章对与2种成矿作用相关的萤石开展LA-ICP-MS及ICP-MS微量元素和Sr-Nd同位素分析.结果显示:蚀变花岗岩型脉状萤石∑REE为(7～749)×10-6(LA-ICP-MS)、(45.5～77.4)×10-6(ICP-MS),具有强烈的Eu负异常(δEu=0.01～0.08)和弱Ce负异常(δCe=0.56～0.92),(87Sr/86Sr)i变化于0.70953～0.71147;矽卡岩型萤石∑REE为(27.2～1277.0)×10-6(LA-ICP-MS)、(29.8～161.0)×10-6(ICP-MS),具有显著的Eu负异常(δEu=0.01～0.19)和弱的Ce负异常(δCe=0.44～1.05),(87Sr/86Sr)i变化于0.70870～0.71553.通过综合分析这2类萤石的地球化学特征,认为蚀变花岗岩型脉状萤石与矽卡岩型萤石均形成于氧化向还原过渡的环境,且均为岩浆热液活动的产物.2类萤石为近同期形成,其中矽卡岩型萤石中Ca来源于老卡等粒花岗岩和碳酸盐岩地层,蚀变花岗岩型萤石中Ca主要来源于老卡等粒花岗岩.综上,个旧老厂矿田西部凹陷带的似斑状花岗岩为老卡等粒花岗岩体边部的早阶段岩体,其未提供成矿物质,但提供了流体运移通道和就位空间,晚阶段流体上升侵位在老厂西部凹陷带似斑状花岗岩体内部形成岩浆热液脉型铜-锡多金属矿体.该研究可以为个旧锡矿深部及外围增储和滇东南锡矿带下一步找矿方向提供重要的理论指导.  相似文献   

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤中稀土元素条件优化     

张祎玮  蒋俊平  李浩  沈讷敏 《岩石矿物学杂志》2021,40(3):605-613

稀土元素因其用途广泛,已经得到了越来越多的关注,被应用于各个行业。研究表明,稀土元素对作物的光合作用、产量、抗逆、品质、发育和养分吸收等具有重要作用。作物中的稀土元素主要来自对土壤中稀土元素的吸收,因此,有效分解并快速测定土壤中的稀土元素,可以合理指导稀土元素的施用,对作物的生长和土壤的营养状况具有重要作用。本文比较了敞口酸溶、密闭消解、微波消解和碱熔等4种消解样品前处理方法,最终确定采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)快速测定土壤中的稀土元素,并通过优化微波消解的条件,选择合适的试剂用量、消解温度、消解时间,对方法的检出限、精密度、准确度、回收率进行了实验,结果显示其测定均值与标准值基本吻合,相对误差(RE)绝对值为0.16%～3.39%,精密度为0.27%～5.09%,均小于10%,加标回收率为93.1%～106.0%。该方法准确度高、稳定性好,可以有效地应用于土壤中稀土元素的分析测定。  相似文献   

关键元素与生命健康:中国耕地缺硒吗?   总被引：1，自引：0，他引：1  

王学求  柳青青  刘汉粮  胡庆海  吴慧  王玮 《地学前缘》2021,28(3):412-423

地球上的生命和非生命都是由自然界已发现的92种化学元素组成的,通过全国土壤地球化学基准值与人体血液元素含量对比研究,发现血液中40~50种化学元素平均值与土壤地球化学基准值的分布高度一致,表明这些关键元素与生命息息相关。近年大家持续关注的硒(Se)元素是人体必需的微量元素,缺乏会产生健康风险,但摄入过量也会导致中毒,因此被称为健康窗口元素。过去研究认为,中国耕地缺硒是造成健康危害的原因之一。本文通过对全国3 382个网格化点位土壤采样,获得Se的地球化学基准值和空间分布数据,发现中国贫硒国土面积,按照世界卫生组织推荐值(0.1 mg/kg)和中国规范(0.125 mg/kg)计算,分别占21.1%和31.6%;适宜区(0.125~0.40 mg/kg)面积大约555万km²,占国土面积约57.1%;富硒区(>0.40 mg/kg)面积达110万km²,占国土面积约11.2%。贫硒国土主要分布在青藏高原和内蒙古局部地区,而中国9大平原的粮食主产区耕地总体上不缺硒,其中珠江三角洲平原、广西平原、成都平原、长江中下游平原是富硒区(>0.40 mg/kg),华北平原、东北平原、三江平原、关中平原是硒边缘区-适量区(0.125~0.40 mg/kg),只有河套平原是缺硒区(<0.125 mg/kg)。根据覆盖全国的网格化土壤采样分析结果,发现低硒带呈不连续的片状分布于内蒙古东部至青藏高原一带,与传统认为“低硒带分布于东北三省至西南云贵高原”不完全一致。硒的空间分布模式主要受地质背景、岩石类型、土壤类型和自然地理景观控制。  相似文献   

东昆仑造山带低山头花岗岩体岩石地球化学特征及其地质意义     

邓红宾  李培龙  魏华财  何文劲  杨鹏涛  李宁  唐华 《吉林大学学报(地球科学版)》2021,51(3):767-782

低山头一带花岗岩体归属东昆仑弧盆系北昆仑岩浆弧带,位于东昆仑成矿带伯喀里克—香日德成矿亚带东昆仑造山带中段,岩石类型主要为石英闪长岩、正长花岗岩及二长花岗岩。为了加强该地区花岗岩体岩石地球化学与成岩成矿背景探讨,对花岗岩体开展了主量元素、微量元素及矿质元素研究。主量元素组成上,石英闪长岩具中硅（57.64%和58.47%）、富钠（Na₂O/K₂O均为2.57）特点,正长花岗岩具高硅（75.45%~75.99%）、富钾（Na₂O/K₂O为0.74~0.94）特点,二长花岗岩具高硅（66.80%~73.45%）、富钠（Na₂O/K₂O为1.50~2.13）特点;花岗岩体铝饱和指数A/CNK<1,为准铝质岩浆岩;碱饱和指数NK/A集中在0.26~0.69之间,属钙碱性岩石;里特曼组合指数σ₄₃在1.18~2.31之间,属钙碱性类型。花岗岩体轻稀土元素相对重稀土元素富集,岩浆分异特征明显,大离子亲石元素（LILE）富集Rb、K、Ba、Th、Sr、Nd,仅正长花岗岩Sr亏损,高场强元素（HFSE）富集Zr、Hf、Ce,而Nb、P、Ti明显亏损,源区物质为壳幔混合物质,属挤压应力环境中同碰撞I型花岗岩。在岩体实测剖面中获得11种元素分析数据,与青海全省、东昆仑成矿带及其亚成矿带平均元素丰度值进行对比,初步划分不同岩性、不同类型、不同时代花岗岩,以及富集的含矿元素为Au、Zn、Y、Pb等。与区域有成矿事实且为I型花岗岩成因进行对比,认为研究区有较好的找矿前景。  相似文献   

浙江省衢州市上方镇重钙方解石矿工艺指标影响因素     

叶皓玮  刘成东  赵严  万建军  张辉  张勇  周万蓬 《矿物岩石地球化学通报》2021,40(2):371-381

重质碳酸钙的白度和色相值(Lab)是最重要的工业指标,但影响因素尚不清楚。本文通过扫描电镜、粉晶X射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等分析手段,对浙江衢州上方镇的重钙方解矿石进行了研究,以期阐明重质碳酸钙白度和色相的影响因素。结果表明,矿石随研磨粒度的减小白度逐渐增加,在100~400目,白度呈快速上升趋势,超过400目,白度的上升趋势减缓,直至几乎不变。相较于青相矿石,红相矿石的方解石结晶程度高、颗粒大且均匀,杂质较少,化学成分较纯。而Fe3+含量与重钙产品白度和L值呈负相关,与a、b值呈正相关关系。综合研究认为,致色元素(Fe)含量的高低和原矿石的杂质含量、结晶程度均可能为重钙色相差异的主要原因,建议在方解石矿工业勘查中将白度指标测试的粒径统一为400目(38μm)。  相似文献