赣南221铀矿床黄铁矿微量元素与硫同位素地球化学特征及其对铀成矿作用的指示

为了解决南岭中段黄沙矿区221铀矿床成矿流体性质、来源和成矿环境问题。以该矿床与矿石矿物(沥青铀矿、次生铀矿物等)和其他脉石矿物(微晶石英、方解石等)密切共生的黄铁矿为研究对象,在详细的野外和室内岩相学观察基础上,系统研究了该矿床矿石和蚀变辉绿岩中的黄铁矿稀土元素、微量元素以及硫同位素地球化学特征。结果表明,各样品中黄铁矿稀土元素总体表现为相似的配分模式,即LREE明显较HREE富集(La_N/Yb_N:20.3～59.12)、明显的负铕异常(δEu:0.32～0.78)和基本无铈异常(δCe:0.98～1.09)的特征;微量元素中Co含量为131.5×10~(-6)～647×10~(-6),Ni含量为96.9×10~(-6)～268×10~(-6),Co/Ni比值为0.6～5.6,As含量为23.7×10~(-6)～41.8×10~(-6),相对于大陆地壳的平均值明显富集;硫同位素组成具有相对狭窄的变化范围,δ~(34)S_(CDT)为1.6‰～3.2‰,极差为1.6‰。综合221铀矿床黄铁矿的微量元素、稀土元素和硫同位素组成特征,结合区域成矿地质背景,认为221铀矿床的成矿流体以地幔流体为主,伴有大气降水和盆地热卤水的参与;在铀成矿作用过程中,幔源流体的上升有利于加热和驱动富氧化性的大气降水深循环,黄铁矿和基性岩脉在铀成矿作用过程中提供了发生氧化还原反应的还原剂。     

赣南上窖铀矿床萤石稀土元素地球化学特征及其源区意义

上窖铀矿床是南岭多金属成矿带黄沙铀矿区的重要组成部分。萤石是该矿床最主要的脉石矿物之一,其形成与铀矿化密切相关。本文在详细的野外和室内岩相学观察基础上,系统的研究了该矿床中萤石的稀土元素(含部分微量元素)地球化学特征。结果表明,主成矿期紫黑色萤石的稀土元素总量变化于59.47×10~(-6)～68.97×10~(-6)之间,其球粒陨石标准化配分模式总体为轻稀土富集"右倾"型;成矿晚期浅绿色萤石的稀土元素总量变化于41.87×10~(-6)～43.12×10~(-6)之间,配分模式整体呈现"M型"四分组效应;两者均具有弱正铈异常(δCe=1.12～1.23)和较强的负铕异常(δEu=0.63～0.65)特征。明显区别于赣南-粤北地区前寒武纪基底岩石的稀土元素配分特征,而与矿区围岩、矿石的稀土元素配分模式相类似。此外,相对于矿区围岩、中国东部地壳和赣南-粤北地区前寒武纪基底岩石,紫黑色萤石中U含量明显富集,Th、Ba含量亏损。综合矿区成矿地质背景及上述元素地球化学特征认为,上窖铀矿床成矿流体源自前寒武纪基底岩石或与其进行了较为充分的水-岩相互作用的可能性较小,成矿流体以地幔流体为主,伴有部分经历了深部循环的大气水,相对于前寒武纪基底岩石而言,为一经历了深部循环的外来还原性流体。     

湘中南地区二叠系龙潭组煤中稀土元素地球化学特征

采用XRF、ICP-MS等技术测定了湘中南地区二叠系龙潭组5个煤层煤样的主量元素与稀土元素含量。对主量元素和稀土元素地球化学特征、稀土元素分配模式、赋存状态及来源、成煤环境等的研究表明,湘中南煤中∑REE变化于10.42×10~(-6)～122.73×10~(-6),平均为63.67×10~(-6),高于世界煤均值;LREE/HREE变化于4.26～11.63,平均为7.35,具有弱Ce负异常(δCe:0.85～1.08)和显著Eu负异常(δEu:0.55～0.71),表明成煤环境为受海水影响较弱的还原环境;∑REE与煤灰分产率、Si、Al、Ca等呈正相关关系,三角端元图解显示靠近陆源区的泥炭沼泽覆水程度较浅,碎屑物质注入较多,造成煤中稀土元素含量高;湘中南地区龙潭组煤与基底前寒武纪板岩等具有相似的稀土元素分配曲线,呈现继承性的关系。     

贵州下寒武统黑色页岩稀土元素地球化学特征

研究了贵州开阳、织金等地碳质页岩系岩石化学特征及稀土元素特征.样品中K2O含量大于Na2O,与我国南方类型岩石K2O＞Na2O特征相一致.黑色页岩的稀土元素地球化学特征表明,贵州开阳、织金等地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系中稀土元素总量ΣREE为227.47×10-6～623.18×10-6,黑色页岩系稀土均值为532.69×10-6,其稀土总量偏高.黑色页岩系Y含量范围在122.02×10-6～188.40×10-6,均值为155.26×10-6,反映了富集钇的基本特征.黑色页岩中Dy元素发生一定程度富集.LREE/HREE比值为1.35～1.67,表明黑色页岩系稀土含量组成属于轻重稀土相对集中型.与织金磷块岩稀土组成类似,反映了稀土元素形成具有一定渊源性.稀土组成模式及稀土元素配分模式图表明是较典型的海相沉积物稀土配分模式.综合分析得出本区黑色页岩系属正常海相沉积成因.     

钦杭成矿带南段东岗岭组灰岩稀土元素的地球化学特征

对钦杭成矿带南段东岗岭组灰岩中白云质灰岩和炭质灰岩进行了稀土元素的测试分析,结果表明,ΣREE稀土总量(不包括Y元素)从9.15×10-6到133.88×10-6,平均值为45.62×10-6,LREE/HREE为8.09~16.40,轻稀土富集明显,Ce具有微弱的负异常,Eu有中等的负异常,结合野外观察,认为东岗岭组灰岩为正常海相沉积,成岩温度相对较低,其沉积环境为一个较封闭条件下的浅海海湾。     

钦杭带兴源冲铜矿床微量及稀土元素的地球化学特征及其意义

江西万载兴源冲铜多金属矿床是赣西北近年来的找矿突破成果之一,其矿床成因研究薄弱。兴源冲铜多金属矿床主要矿段有野猫冲、枫树坳、刘家冲等。矿体呈脉状、似层状赋存在宜丰(岩)组第二岩片中部岩层内,主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、方铜矿等。本文选取枫树坳矿段ZK12101中具有原生沉积特征矿石及其上下盘围岩为研究对象,采用ICP-MS方法,分别测试其微量元素、稀土元素。结果表明,由条带(纹)状矿石→矿化围岩→远矿围岩,元素分布特征表现为Co,Ni含量渐趋降低而其它微量元素渐趋增高;矿化围岩及矿石均显著富集Co(13.56×10~(-6)~279.1×10~(-6))、Ni(40.95×10~(-6)~116.1×10~(-6))等元素,呈现峰值,亏损Sr、Rb、Ba等绝大多数其它微量元素,呈现"谷"态;围岩样品ΣREE普遍高于矿石样品,δEu趋于略微升高,微弱变化。矿石和围岩具有近似的稀土配分曲线;以上元素地球化学行为均与典型热水沉积现象一致。矿石与围岩稀土特征显示其构造环境与大陆边缘岛弧相关。     

广平花岗岩风化壳稀土元素的地球化学特征及意义

钦杭成矿带南段广平花岗岩为晚侏罗世黑云母花岗岩,对其风化壳中残积层和全风化层进行了稀土元素分析。结果表明,两者ΣREE(包括Y)含量为387.67×10-6~953.22×10-6,平均608.76×10-6;轻稀土元素(LREE)中等-强富集,LREE/HREE=2.08~6.70,平均为3.43。残积层稀土总量为387.67×10-6~626.71×10-6,平均512.46×10-6;LREE强烈富集,LREE/HREE=3.75~6.70,平均4.94;Ce弱-中等负异常。相比之下,全风化层稀土总量为452.41×10-6~953.22×10-6,平均为640.86×10-6;LREE中等富集,LREE/HREE=2.08~4.75,平均为2.97;Ce表现为强烈负异常。两者均具有中等Eu异常。岩体风化程度不同,其稀土总量及配分模式差异明显,且具有一定规律。多元统计学结果显示,该岩体风化壳稀土元素可分为两类,Ce元素特征与其他元素明显不同。     

下庄铀矿田微量元素和稀土元素地球化学特征

下庄铀矿田是我国最大的花岗岩型铀矿田,本文在详细的野外勘察基础上,对矿田下庄岩体、帽峰岩体以及不同矿化类型(硅化碎裂岩型、蚀变碎裂花岗岩型和碱交代型)矿石的微量元素和稀土元素进行系统分析。结果表明,下庄岩体和帽峰岩体富集大离子亲石元素Rb和稀土元素Ce、Sm、Y,明显亏损Ba、Sr和轻微亏损Nb、Ta,具有较高的Rb/Sr比值和较低的Nb/Ta比值,表明下庄岩体和帽峰岩体高度成熟的地壳演化特征。硅化碎裂岩型和碎裂蚀变花岗岩型矿石Zr亏损明显,反映矿石形成过程中有地壳物质混染;各类型矿石稀土总量ΣREE、Sm-Nd图解、轻-中-重稀土元素三角图解反映出成矿流体运移过程中萃取了不同岩石中的稀土元素,矿石稀土元素主要继承了围岩中稀土元素特征,铀矿田成矿过程处于一个连续的热液体系中。     

贵州瓮安新河钒矿床稀土元素地球化学特征及其地质意义

对贵州瓮安新河钒矿床4个钻孔中的含矿层和含矿层顶、底部共采集样品20件,测试分析样品中的稀土元素含量,探讨稀土元素地球化学特征。研究结果表明,矿床中的ΣREE变化大,轻稀土含量较低,重稀土富集,分馏不明显;矿床中δCe=0.37~0.83,平均0.70,Ce出现明显的负异常;δEu=0.63~0.97,平均0.81,Eu值为微弱至明显负异常;La/Ce=0.52~0.95,平均O.66。这些特征说明矿床形成于气候干燥条件下的海相热水沉积还原环境。ΣREE—La/Yb图解反映成矿物质具有多来源特征。     

西秦岭造山带天子山埃达克岩地球化学特征及Cu-Au成矿

西秦岭造山带天子山埃达克岩地球化学特征及Cu-Au成矿研究表明,天子山二长花岗岩的Si O2含量较高,为68.14!~69.92!,Na2O为4.29!~5.57!,天子山二长花岗岩具有强烈的亏损重稀土元素,极高含量的Sr(579×10-6~1120×10-6)及Ba(2 350×10-6~2470×10-6),极低含量的Y(7.86×10-6~10.2×10-6)及Yb(0.72×10-6~0.98×10-6),极高的Sr/Y(64.10~132.32)和La/Yb(56.33~75.19)[1],这与埃达克岩特征极其相似.天子山二长花岗岩断裂构造较为发育,含矿热液易在岩体中聚集,还能沿裂隙进入围岩形成矿化.目前外围已发现并勘查了中低温热液金矿6处,中型1处,小型1处,矿点4处[2].因此天子山岩体是找铜金有利的岩体,具有极大的成矿潜力.     

云南富源某红土型钛矿稀土元素地球化学特征

通过对云南富源某红土型钛矿石进行系统采样、室内显微镜下分析、化学分析、X射线衍射分析、扫描电镜配合能谱分析、电子探针分析及ICP-MS分析等,研究了钛矿石矿物组成、矿石类型(初步划分为锐钛矿矿石和含锐钛矿的赤铁矿矿石),矿石中TiO2含量为3.65%~5.22%。两类矿石样品稀土元素特征值和稀土元素分配模式的研究表明,LREE/HREE为2.88和3.68,(La/Yb)N为5.54和10.03,均表现轻稀土的富集,同时元素Y富集;δCe值为0.85×10-6和0.93×10-6,显示负异常;δEu值为0.97×10-6和1.07×10-6,仅显示很微弱的异常。两类矿石样品微量元素分布特征具同源性。通过研究钛矿石样品的稀土元素与微量元素的地球化学特征,对比钛矿石形成过程中稀土元素的渊源性,得出峨眉山玄武岩为钛矿石矿化提供物质来源的结论。     

青海省小灶火河西地区契盖苏组火山岩特征及其构造环境判别

分布于小灶火地区的契盖苏组火山岩为中酸性、亚碱性之钙碱性系列低钛型的火山岩;火山岩的稀土元素总量(∑REE)变化较大(82.05×10~(-6)~177.91×10~(-6)),轻稀土元素相对富集(LREE/HREE平均在6.82),稀土元素配分曲线均呈现右倾较缓的平滑线。δEu均小于1,反映出铕亏损,与岛弧火山岩相似。火山岩微量元素蛛网图与大陆壳火山岩的特征极为相似。通过构造环境分析认为,区内契盖苏组火山岩应形成于陆内造山环境,在地球化学成分上具不成熟陆缘火山弧的特征,并将其喷发时代为顶志留—早泥盆世。     

黑龙江卫林花岗闪长岩U-Pb测年及岩石地球化学特征

黑龙江卫林位于大兴安岭地区兴蒙造山带东段。本次通过对区内花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征分析,探讨了其形成时代、成因类型及构造环境。锆石U-Pb测年为180.2±1.4Ma,表明其成岩时代为早侏罗世。地球化学特征显示,岩石属于过铝质高钾钙碱性花岗岩,总体显示为I型花岗岩特征。具有富硅、富碱、低钙、镁的特征,里特曼指数σ=2.09-2.33,稀土元素总量∑ REE为116.12-171.04×10~(-6),轻重稀土比值LR/HR在10.72-15.72之间,为轻稀土富集型,δ Eu=0.67-0.78,为铕负异常。岩石富集Ba、Rb等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素。综合区域资料,推断其形成的大地构造环境为大陆边缘弧。     

古尔班通古特沙漠不同粒级沉积物中稀土元素分布特征及其制约因素

古尔班通古特沙漠是周围山脉沉积物的"汇"。为研究沙漠沉积物稀土元素(REE)的"粒度效应"及其制约因素,采集了古尔班通古特沙漠不同位置的沉积物3件,测定了粒度并分析了各粒级的稀土元素含量。结果表明,沙漠东部样品粒度最粗,西北部次之,南部最细;样品稀土元素总量(∑REE)最大值均出现于63μm的粒级,东部样品∑REE含量最高(1164.17×10~(-6)),西北部样品居中(783.04×10~(-6)),南部样品最低(754.92×10~(-6))。稀土元素球粒陨石标准化模式表现出斜"L"型分布,与塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、库布齐沙漠和毛乌素沙地基本相同;样品轻重稀土分异明显,轻稀土占据绝对优势;样品Eu负异常明显且主要发生于细颗粒,Ce无明显异常。通过对REE参数的分析认为,各粒级沉积物REE含量的不同主要受控于各粒级样品矿物成分的差异,黏土和细沙中REE含量高的原因是黏土矿物对REE的吸附作用相对较强,而粗颗粒样品REE含量较少则缘于石英和长石的稀释作用。本研究揭示了古尔班通古特沙漠不同粒级沉积物REE含量差异及其影响因素,为REE应用于该沙漠沉积物的示踪研究提供了依据。     

陕西龙头沟金矿床的地质地球化学特征及成因探讨

龙头沟金矿赋存于砂岩地层中,受背斜翼部剪切断裂控制,呈脉状成群分布,主要蚀变有硅化、(铁)碳酸盐化、重晶石化和黄铁矿化。矿石的稀土元素总量为56.1×10-6~291.0×10-6,ΣCe/ΣY变化范围为0.362~1.304,平均为0.941,稀土分布以平坦型为主;δEu变化系数范围为3.35~8.58,平均为5.12;δCe变化范围为0.73~0.74,为Ce负异常;Sm/Nd变化范围为0.313~0.447,大于0.3,反映其物质来源有幔源特征。δ34S变化范围为0.39‰~3.74‰,表现为深源或幔源硫。δ30Si值为0.2‰,反映成矿与花岗岩岩浆热液活动有关。氢、氧同位素特征表明本区水的来源主要是大气降水。成矿温度为260~280℃,矿床成因类型为受构造控制的中温岩浆热液型金矿床。     

稀土尾矿库周边地下水中稀土元素含量及特征

对稀土尾矿库周边18个地下水样稀土元素的地球化学研究表明,尾矿库周边地下水中ΣREE含量是河套平原地区的4倍,大同盆地的10倍。对地下水中ΣREE浓度按照北美页岩平均组分(NASC)归一化处理后,发现所有18个水样轻稀土元素(LREEs)富集,重稀土(HREEs)贫化;尾矿库周边所有水样的稀土相对百分含量与白云鄂博稀土矿的稀土配分一致,这与尾矿库来源于白云鄂博矿相符。所采的地下水水样中大部分呈现Ce的负异常和Eu的正异常,异常的原因较为复杂,主要受到胶体、络合物和氧化还原条件的控制,一些微生物的吸附及催化氧化作用也有影响。     

铁观音茶园土壤-茶叶中稀土元素的地球化学特征

在铁观音茶叶种植相对集中的泉州-漳州地区采集土壤和茶叶样品,并用ICP-MS测定其中的稀土元素含量,研究了稀土元素在茶园表层土壤-茶叶中的地球化学特征。结果表明,表层土壤中稀土元素总量(∑REE)为58.29 mg·kg~(-1)~334.33 mg·kg~(-1),与福建省土壤均值接近,但高于中国土壤均值和世界土壤均值。茶叶新叶和老叶中稀土元素总量分别为0.513 mg·kg~(-1)~13.086 mg·kg~(-1)和5.515 mg·kg~(-1)~81.57 mg·kg~(-1),基本高于福鼎大白茶中稀土元素平均含量。稀土在表层土壤中的分布模式为向右倾斜的轻稀土富集模式,Eu明显负异常,多数土壤呈现Ce正异常。茶叶和土壤样品中稀土元素的分布特征较相似。茶叶尤其是新叶中重稀土的转移系数比轻稀土的大;老叶中稀土元素含量明显高于新叶,二者均对Tm有较强的累积作用。     

湘西北黑色岩系中钒镍钼矿床地球化学特征研究

通过对湘西下寒武统黑色岩系中的钒镍钼矿床的地质特征、矿石的微量元素地球化学特征、稀土元素的地球化学特征、稳定同位素地球化学特征等研究,认为赋矿地层为下寒武统木昌组。钒、镍、钼矿床的成矿物质来源为多源,稀土元素的分布和硫同位素的组成表明湘西下寒武统黑色岩形成于缺氧的陆架边缘浅海环境,海底热液活动为其提供了丰富的物质来源。     

新疆东天山红云滩北铁矿床稀土微量元素地球化学示踪

红云滩北铁矿赋存于下石炭统雅满苏组粗面英安岩、含角砾安山质凝灰岩、以及晶屑凝灰岩透镜体中。对矿体及围岩的样品进行了微量和稀土分析,Zr/Hf=26.57~45.36,平均为34.05,Nb/Ta=5.42~25.96,平均为17.16,与原始地幔平均Zr/Hf≈36,Nb/Ta≈17.5值相当,说明源区可能为地幔区;火山岩和矿石中Ba、Sr具明显趋向亏损,火山后期岩浆作用强烈,热液对岩石和矿体的改造较为明显,表明岩石具幔源、壳源加入和壳幔混源特征。矿区岩石ΣREE=70.43×10^-6~198.80×10^-6(包含Y元素),平均为115.88×10^-6,LREE/HREE=0.85~4.66,平均为2.48,总体表现为轻稀土富集,重稀土亏损。强绿帘石化晶屑凝灰岩和浸染状磁铁矿中Eu具富集为正异常,表明热液改造的存在。δCe=0.77~1.02,均值为0.89,具弱亏损特征暗示流体形成于高温氧化环境,可能有海水的加入。通过微量元素和稀土元素示踪研究,初步认为红云滩北铁矿床属海相火山喷发沉积-热液充填交代型矿床。     

嘉峪关市黑山白云石矿地质特征

黑山白云石矿地处阿拉善地块台隆、北祁连褶皱带西段、阿尔金山断裂交接复合地带,属走廊过渡带酒泉中新生代拗陷,榆树沟山隆起北缘。矿体赋存于寒武系中统中岩组(∈■)地层中,矿体规模较小,地表矿体长约365～396 m,赋存在1 828 m至2 062 m标高之间,宽约15～47 m,矿体倾向南,倾角为70°～80°,矿体平均厚度29.60 m,矿体(MgO)平均品位18.51×10~(-2),矿体围岩均为硅质岩。该矿区矿石主要以熔剂用白云岩为主,根据样品分析结果,样品均达到熔剂用白云岩矿石质量要求。