东天山阿奇山-雅满苏构造带小东山火山岩的成因和意义:年代学、主微量元素及Sr-Nd-Hf同位素地球化学约束          下载免费PDF全文

王嘉玮  王义天  胡乔青  魏然  陈俊  陈贵民 《地球科学》2022,47(9):3229-3243

阿奇山-雅满苏构造带是东天山造山带的重要组成部分,其大地构造属性至今仍存在争议.小东山火山岩出露于阿奇山-雅满苏构造带的西段,包括基性到酸性系列火山岩,是认识阿奇山-雅满苏构造带属性和演化的有效“岩石探针”.本次工作对其开展了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和同位素地球化学研究.研究结果表明,小东山火山岩主要由花岗斑岩、英安斑岩、安山岩、玄武岩以及橄榄玄武岩组成,元素协变关系指示该套火山岩系列属于同源岩浆的演化产物.锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,小东山火山岩年龄为318~308 Ma,形成于晚石炭世.该套火山岩SiO₂含量变化范围较大（48.10%~76.82%）,Al₂O₃含量整体较低且变化范围较小.从基性岩到酸性岩,稀土总量逐渐增加,Eu/Eu*值逐渐降低.中酸性火山岩大离子亲石元素Rb、K、Pb、Sr等相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti、P、Th等强烈亏损.而基性火山岩主要表现为Nb、Ta、Zr、Hf、Ti负异常,K、Pb、P正异常.所有火山岩均以低（87Sr/86Sr）_i（0.704 50~0.707 14）、高ε_Nd（t）（+3.16~+5.71）以及高ε_Hf值（+5.45~+12.18）为特征.上述元素和同位素地球化学特征指示了小东山火山岩形成于岛弧构造环境,起源于交代地幔楔的部分熔融并经过了结晶分异作用.结合前人对区域构造-岩浆活动的认识,本文认为小东山火山岩所在的阿奇山-雅满苏岛弧带是在石炭纪古天山洋向南俯冲过程中形成.   相似文献   

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱副矿物U-Th-Pb定年新进展          下载免费PDF全文

罗涛  胡兆初 《地球科学》2022,47(11):4122-4144

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）副矿物U-Th-Pb定年技术为精确厘定地质演化历史、探讨成岩成矿等重要地质作用过程提供重要的时间参数,是地质年代学快速发展的重要技术支撑.总结了LA-ICP-MS副矿物U-Th-Pb定年技术在元素分馏校正、非基体匹配分析、标准样品研发、普通铅校正、高空间分辨率及高效率分析等方面取得的重要进展.展望未来,需更进一步深入探讨和研究元素分馏及基体效应机理,研发更多种类的高质量副矿物标样,建立更多更准确、更精密、更高空间分辨率及更高效的LA-ICP-MS副矿物U-Th-Pb定年新方法和新技术,以实现从更微观和更精细的角度探讨地质问题,并持续为高效解决地球与行星科学研究领域重大科学问题提供关键支撑.   相似文献   

基于机器学习的表层土壤成矿元素空间预测: 以稀有金属铷元素为例     

戴亮亮  聂小力  郭军  巩浩  吴欢欢  张涛  汤媛媛  毛聪  彭志刚  贺灿 《现代地质》2022,36(3):972-978

近些年随着土地质量地球化学调查工作的开展,获取了大量表层土壤样品数据。然而,这些数据也存在一个明显的缺陷,即1∶50 000大比例尺表层土壤数据往往缺少成矿元素。鉴于土壤成矿元素含量对于矿产资源勘查的重要指示作用,尝试基于现有数据对大比例尺表层土壤成矿元素含量提供一个补全方案。以稀有金属铷元素为例,采用随机森林算法把同一区域2 548组1∶250 000小比例尺表层土壤数据按照8∶2的比例随机分为两组,用80%的数据进行训练建模,20%的数据对模型进行验证。采用变量重要性度量排序和构建学习曲线的组合方法优选了8种元素(K、B、Ni、V、Zn、As、Co、Cu)作为预测变量,模型对训练数据和测试数据的拟合优度R²分别达到0.983 2和0.895 6,说明预测变量的优选方法是有效的。随后将1∶50 000表层土壤的上述预测变量数据作为输入变量导入模型中,得到预测的Rb元素含量,预测结果比较符合实际特征。本研究表明将大数据机器学习随机森林算法引入表层土壤地球化学元素含量空间定量预测具有可行性,可进一步拓展土地质量地球化学数据的服务应用维度。  相似文献   

华北平原高氟地下水中稀土元素分布和分异特征     

刘海燕  刘茂涵  张卫民  孙占学  王振  吴通航  郭华明 《地学前缘》2022,29(3):129-144

高氟地下水是世界各国研究者广泛关注的重大环境问题。尽管对高氟地下水的化学特征、形成机理和扩散机制等已有不少研究,但其稀土元素(REE)的含量和分异特征以及这些特征能否反映高氟地下水的形成和分布尚不清楚,这在一定程度上限制了REE在高氟地下水中的运用。本研究以地下水氟离子异常严重地区——华北平原为研究区,沿地下水流向采集浅层和深层地下水样,研究分析了水中氟离子和REE的地球化学特征。浓度分析结果表明地下水氟离子浓度介于0.28 mg/L和9.33 mg/L之间,其中55%超出我国饮用水标准规定值1.0 mg/L;PHREEQC计算结果反映地下水中氟以NaF、CaF⁺、MgF⁺和自由态F^-形式存在,其中自由态F^-含量占主导(85.42%99.39%);高氟地下水主要分布于中部冲积湖积平原以及东部冲积海积平原,60%高氟地下水样分布在180 m深度以下;水化学图件分析结果指示浅层高氟地下水的形成主要受蒸发浓缩作用的控制,而深层高氟地下水是水岩相互作用下的矿物溶解和离子竞争吸附共同作用的结果。研究区地下水REE含量处于pmol/L至nmol/L级别,PHREEQC模拟计算结果表明REE主要以碳酸络合物( {\mathrm{REECO}}_3^{+}和$REE(CO_{3})_{2}^{-})$的形式存在,与氟离子络合的稀土元素(REEF²⁺和 {\mathrm{REEF}}_2^{+})占01.18%;上陆壳(UCC)标准化结果显示,所有地下水均呈重REE(HREE)和中REE(MREE)相对于轻REE(LREE)富集的模式,且具有显著Ce负异常(0.11* = Ce_UCC/(La_UCC×Pr_UCC)^0.5<2.29)特性;地下水富HREE主要归因于HREE比LREE优先与碳酸根络合,并且形成更加稳定的碳酸络合物。沿地下水流向,深层地下水中总REE含量与地下水中氟浓度均呈现不断上升的变化趋势,同时高氟地下水比低氟地下水更易富集重稀土元素,说明稀土元素对深层含水层富氟行为具有一定的指示作用。  相似文献   

酸溶方法对地球化学样品中主次量元素测定的影响探讨     

《四川地质学报》2022,(Z2)

用混酸(HF-HCl-HNO_3-HClO_4)消解样品-电感耦合等离子体发射光谱法测定地球化学样品中主次量元素效率较高,但易出现标准物质中MgO、CaO等部分项目测定结果偏低的情况,主要原因有基体干扰和样品分解不完全等。本文通过采用加大定容体积与称样量的比值控制基体干扰,分析比较了用两种酸溶方法所得的9种元素的结果,证明采用氢氟酸浸泡的方法可以促进样品分解,可改善MgO、CaO、Na_2O、K_2O、TFe_2O_3、Mn、Al_2O_3的分析质量,而对P、Ti影响不大,两种方法所得Al_2O_3的结果误差均较大;针对较难消解样品通过补加混酸可进一步改善样品分解效果,使包含Al_2O_3在内的测定结果偏低程度有明显改善,所得标准物质测定结果符合地球化学样品分析质量控制规范要求。  相似文献   

地球化学在沉积环境判别中的应用——以城口高山地貌褶皱冲断带构造水井沱组为例     

《四川地质学报》2022,(1)

为了准确判定城口区块水井沱组的沉积环境,运用岩石中硅氧化物与铝氧化物的比值判定城口区块水井沱组为被动大陆边缘的构造沉积环境,铝氧化物与铁铝氧化物的比值判定区块物源属于生物或热水作用的补充;微量元素硼反映当时为低盐度沉积环境,钒与镍、钒和的比值则发映缺氧还原环境,铬与铜的比值则反映了温湿的气候环境。研究认为:水井沱组属于深水浅海陆棚相,处于低盐度、温暖潮湿、缺氧还原的沉积环境,物源属于生物或热水作用的补充,构造处于被动大陆边缘(与先辈研究结果一致)。  相似文献   

不同氧化还原条件下铅锌矿尾砂中重金属元素活化迁移规律     

李晓艳  张青伟  洪松涛  袁雨婷  余金燕  潘俐傧  刘莹红 《吉林大学学报(地球科学版)》2022,52(2):434-441

以广西大厂镇鲁塘铅锌矿尾砂为研究对象,通过淋滤实验研究了不同氧化还原条件下尾砂中Cu、Cd、Zn、Pb和As等元素的活化和迁移规律。结果表明：经高浓度氧化、高浓度还原条件处理的尾矿表现为pH<7的酸性环境,经低浓度氧化环境条件处理的尾砂呈现pH>7的弱酸性至弱碱性环境;尾砂中Cu、Cd元素活化迁移受pH值的影响明显,即高浓度还原和高浓度氧化条件可以促进Cu和Cd元素的迁移,酸性条件对Cu和Cd元素的迁移起到促进作用;Zn与Cd元素存在竞争吸附关系,但二者仍有明显差别;Pb和As元素受到还原条件的影响,能有效促进Pb和As元素的释放迁移。在淋滤实验前期,铅锌矿的表面阻力较小,由于环境酸碱性的改变,初始尾砂对重金属元素的吸附位能发生变化,重金属元素初期迁移能力得到加强;淋滤后期,矿物颗粒表面由于发生氧化还原反应,促使颗粒表面的阻力增加,重金属元素的溶出量减少,迁移能力受到抑制。  相似文献   

青海省锡铁山铅锌矿成矿元素物质场结构及深部找矿潜力     

《地质科技情报》2021,40(2)

青海省柴达木盆地北缘锡铁山铅锌矿是我国大型的喷流沉积型(SEDEX)矿床,赋矿围岩主要是大理岩和片岩,浅部主要为大理岩型矿体,深部主要为片岩型矿体。系统描述了不同矿石类型中铅锌矿体与黄铁矿的空间共生关系、矿体空间形态三维变化规律;利用局部奇异性分析方法、相关性分析方法对矿区Pb、Zn、Ag、Au等成矿元素物质场结构特征及变化趋势进行了系统分析,2种分析方法均可表现元素物质场不同的结构特征,即:Pb、Zn、Au元素整体上沿着矿体的侧伏方向仍然有明显的向深部富集的趋势,且不受大理岩的影响,在片岩中物质场所反映的元素富集程度依然很强;Ag元素整体上从浅部到深部在矿化空间内均有明显的不连续富集特征。锡铁山铅锌矿水平方向上元素分带由远至近(由西向东)依次为Mn-Fe-S-Ag-Pb-Zn-S-Au,垂向上元素分带由上到下依次为Mn-S-Ag-Pb-Zn-S-Au,同时系统研究了成矿元素物质场中元素富集结构的变化规律,分析讨论了锡铁山深部找矿潜力。  相似文献   

吉林省永吉县倒木河地区地球化学特征及找矿前景     

佟萌 《吉林地质》2021,40(3):31-36

对永吉县倒木河地区的1∶ 1万土壤地球化学测量成果进行了研究.结合成矿地质背景,圈定化探综合异常32处.通过地表揭露,在Ht-23、Ht-26、Ht-30三个异常中发现了 2条金矿化体,3条砷金矿(化)体,预示了工作区良好的找矿前景.  相似文献   

广西河池五圩矿田箭猪坡矿区主要成矿元素富集规律     

肖振宙  汤善勇  赵正云 《矿产与地质》2021,(1):15-22

箭猪坡矿床位于羌塘-扬子克拉通滇黔桂被动陆缘南盘江—右江裂谷盆地南丹坳陷带的东南缘,属湘中—桂中北(坳陷)成矿带桂中北成矿亚带芒场-大厂成矿带。主要含矿地层为下泥盆统塘丁组灰黑色条带状及薄层状绢云母泥岩,矿区内NNW向的张扭性断裂,是矿床的主要控矿构造,矿脉的产状及形态,严格受其控制。在总结前人认识基础上,通过野外地质工作以及分析该区的岩浆岩、矿物流体、矿化体特征、矿体空间分布、元素组合分布等,结合矿山探矿巷道揭露的矿化体,发现该区成矿元素富集以300号勘探线为中心,往两侧呈正态分布,在延深方向200 m高程处元素组合开始发生变化,Sb、Sn元素含量增高,且在-200 m高程处形成锡矿脉。研究结果不仅有助于了解矿液来源、元素富集规律、矿化过程等,而且为矿山下一步深部找矿提供了依据和靶区。  相似文献