鄂尔多斯盆地东缘柳林地区煤系泥页岩稀土元素地球化学特征

鄂尔多斯盆地东缘晚古生代含煤地层中暗色泥页岩广泛发育,通过系统采集柳林地区上古生界太原组和山西组暗色泥页岩岩芯样品,借助电感耦合等离子质谱方法开展了稀土元素与微量元素测试。研究表明,柳林地区暗色泥页岩中稀土元素含量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损且平稳,配分曲线相互平行且右倾,可见微弱的Ce负异常和中等Eu负异常,指示稳定的上地壳物源注入。结合δCe与δE、ΣREE和w(La)N/w(Sm)N较差的相关性,以及w(U)/w(Th)1可排除泥页岩中REE的非源岩影响因素,REE指标的源岩及环境指示意义可靠。综合δCe,Ceanom以及氧化还原敏感元素指标(w(V)/w(Cr),w(Ni)/w(Co),w(V)/w(V+Ni),w(U)/w(Th)和δU)表明山西组与太原组泥页岩沉积环境整体为弱还原-弱氧化环境,且山西组沉积期氧化程度更强。δCe、ΣREE和部分微量元素指标(w(Ba),w(Sr)/w(Ba),w(Ba)/w(Ga))的差异特征和变化规律在层序地层格架内指相意义明显,显示从SQ2到SQ3期,研究区具有从海相、过渡相到陆相的变化趋势。研究区物源来自盆地北部的阴山古陆,以长英质源岩为主,源区构造背景与大陆边缘环境相关。     

邯邢矿区伊利石黏土岩中稀土元素地球化学特征及其地质意义

利用电感耦合等离子质谱〖BF〗法（ICP-MS）详细研究了邯邢矿区二叠系石盒子组中伊利石黏土岩的稀土元素地球化学特征.结果表明：样品稀土元素总量为22.59~570.54 μg/g,平均值为163.23 μg/g;w(LREE)/w(HREE=5.41~21.82,平均值为8.87,相对富集LREE;Eu,Ce均呈负异常;δCe与δEu,(Dy/Sm)_N, w(REE)三者之间的相关性表明,该区伊利石黏土岩的成岩作用对REE影响较为明显;δCe和Ce_anom值的变化反映了研究区二叠系石盒子组伊利石黏土岩形成于陆相沉积环境,水介质条件为富氧环境.稀土元素分布模式、组合特征显示该区二叠系石盒子组伊利石黏土岩母岩主要为先期的沉积岩及中酸性火山岩,部分母岩为碱性玄武岩.     

贵州织金上二叠统泥岩地球化学特征及层序界面响应

基于对贵州织金J2井区上二叠统岩芯观测及泥岩(ICP-MS)微量及稀土元素分析测试结果,探讨了泥岩地球化学特征及其层序界面响应。结果表明：泥岩微量元素V,Co,Ni,Cu相对富集,Cr及Rb相对亏损,其余微量元素含量接近上地壳含量;稀土元素总量较高,w (LREE)/w (HREE)及 w (La)N/ w (Yb)N等比值显示轻、重稀土分异明显;V/(V+Ni),Sr/Ba,Ce/Ce*,Ceanom指示了泥岩均处于海陆交互相背景的缺氧环境条件下。∑REE与亲石元素Nb,Ta,V,Ga,Rb,Th,Ba,Sr呈显著或临界正相关,与元素Co,Ni,Mo,Zn和Cu相关性不明显或呈微弱负相关,指示了稀土元素主要来源于陆源碎屑矿物;稀土元素分布模式和 w (∑REE)- w (La)/ w (Yb)图显示物源主要来自峨眉山玄武岩,并存在部分沉积岩及花岗岩混入;泥岩层中∑REE, w (LREE)/ w (HREE),(La/Yb)N,Eu/Eu*,Ceanom,V/(V+Ni),Sr/Ba等微量及稀土元素参数的异常波动面与层序界面(SB2,SB3,SB4)存在一定程度的对应关系,记录了沉积过程古水体的地球化学条件,可为无海相标志层沉积区钻井地层精细对比提供地球化学证据。     

阳泉矿区泥岩地球化学特征及地质意义

为研究阳泉矿区太原组、山西组的沉积环境、物源及源区构造背景,对该区泥岩微量及稀土元素进行分析,结果表明:该区亲石元素较为富集,高场强元素Ti、Zr、Hf、Th丰度高于上地壳,Rb、Sr、Nb、Ta等元素有所亏损;稀土元素总量较高,轻重稀土元素比值及(La/Yb)N比值显示轻、重稀土分异明显,表现为轻稀土富集、重稀土相对亏损、Eu明显负异常、Ce微弱负异常的分布模式.对Sr/Cu、V/(V+Ni)、Sr/Ba、δCe和Ceanom等特征参数的分析,显示该矿区泥岩属于过渡相-陆相沉积,处于还原、厌氧、半咸水沉积环境.据泥岩微量、稀土元素组合及其判别图解,该矿区源岩以长英质岩石为主,与太原组相比,山西组物源明显受花岗岩的影响,物源区构造背景为大陆岛弧和活动大陆边缘.     

洪塘矿区二叠系乐平组官山段煤及泥岩稀土元素特征

采用等离子质谱法(ICP-MS)及光谱仪详细分析研究了洪塘矿区二叠系乐平组官山段煤及泥岩中稀土元素地球化学特征。结果表明:LREE相对富集;Eu、Ce均呈负异常;δCe与δEu、(Dy/Sm)N、w(REE)三者之间的相关性表明,研究区煤及泥岩的成岩作用对REE影响不明显;δCe和Ce_(anom)值的变化反映了该区二叠系官山段形成于海陆交互相沉积环境,水介质条件为弱氧化环境。稀土元素分布模式、组合特征表明该区二叠系官山段母岩主要为碱性玄武岩,并有大陆拉斑玄武岩和少量沉积岩混入。     

新疆卡拉麦里带石英脉型金矿化形成的构造背景

通过调查发现,卡拉麦里带中石英脉型金矿化的容矿岩系包括蛇绿岩、火山碎屑-沉积建造两类。研究其中沉积类容矿岩石硅质岩、碎屑岩的主量元素、微量元素的地球化学特征,得出硅质岩的w(MnO)/w(TiO₂)值为1.3~3.7,w(Al₂O₃)/w(Al₂O₃+Fe₂O₃)值为0.08~0.36,稀土元素北美页岩标准化模式曲线近水平,δCe/δCe*小于1,δLa/δCe值为1.12~1.93,判定其沉积环境为受扩张洋脊热液活动影响强烈的大洋盆地,碎屑岩形成于物源受到大洋岛弧影响的大陆岛弧环境。进一步确定了蛇绿岩中火山岩具体就位于弧前环境,讨论了石英脉型金矿化与火山岩的密切相关性,推测它们均可能为310~325 Ma间岛弧系统下洋脊俯冲的产物;认为与洋脊俯冲相关热液活动在不同环境下分别有不同的表现,在洋底玄武岩附近沉积热水成因硅质岩,在两类容矿岩系构造裂隙中沉淀含金石英脉。     

淮南煤及其燃烧产物中稀土元素丰度的比较

运用ICP-MS测定了51件淮南煤及其燃烧产物中稀土元素的含量,并对煤及其阶段燃烧产物的稀土元素含量进行了比较.研究表明：① 淮南煤中ΣREE平均值为133.09 μg/g,LREE/HREE平均值为2.47,具轻稀土富集、重稀土亏损的分布特征;②低温（815 ℃）煤灰中ΣREE=491.47～2 822.53 μg/g,平均值950.24 μg/g;与“北美页岩”（NASC）相比,煤灰中ΣREE平均含量为背景值的4.27倍;③ 与煤中稀土元素的含量相比,淮南煤中REE在低温燃烧过程中平均散逸程度为11.97％,其中,LREE和HREE的散逸程度分别为12.30％和11.75％;元素分布中,以Eu和Yb的散逸程度最高.煤灰中稀土元素在低温到高温（1 100 ℃）阶段燃烧过程中,REE元素基本无聚集,无散逸.     

内蒙古阿刀亥矿晚古生代煤的微量元素和稀土元素 地球化学特征

利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、工业分析等方法对内蒙古阿刀亥矿煤的微量元素和稀土元素地球化学特征进行了研究,并根据某些微量元素的含量及比值探讨了研究区的成煤环境。研究发现,与中国上陆壳相比阿刀亥矿煤中比较富集Cl,Sc,Ge,Se,Zr,Mo,Cd,In,Sb,Te,Hf,Hg,Pb,Bi和REE。稀土元素分布模式表明LREE明显富集,HREE相对亏损,Eu负异常明显,且轻稀土元素之间的分馏程度较高,重稀土元素之间的分馏程度较低,稀土元素可能主要赋存于黏土矿物中。δEu,Sr/Ba,V/（V+Ni）,V/Ni,Ni/Co值及S的含量总体上反映出阿刀亥矿泥炭的沉积环境为内陆淡水还原环境,间或受到海水的影响。     

湘西牛蹄塘组黑色岩系的地球化学特征及其油气地质意义

通过湘西三岔地区牛蹄塘组黑色岩系的地球化学和有机岩石学的综合研究,讨论了湘西牛蹄塘组沉积时期氧化还原条件变化特征及其油气地质意义。结果表明：① V/(V+Ni)比值为0.42～0.92,平均0.71;V/Cr比值为0.53～44.50,平均5.34;Ni/Co比值为1.92～23.30,平均7.80;U/Th比值为0.16～15.73,平均4.98;δU比值为0.64~1.99,平均1.50。δCe呈负异常。微量元素在剖面中的分布特征反映牛蹄塘组沉积早期在海侵引起的大范围缺氧还原条件下发生了短暂充氧事件,使得海水的氧化还原条件不断变化。牛蹄塘组沉积早期主要为缺氧还原环境,中期受充氧事件的影响,多表现为贫氧环境,后期随着海平面下降,多为氧化环境。② 牛蹄塘组黑色岩系烃源岩的成烃生物母质主要为浮游藻类、底栖宏观藻类、浮游动物、底栖海绵等,有机质类型有I型和II型之分;I型分布区间广,主要分布在还原环境中,而II型主要出现于含氧环境中。③ 黑色岩系TOC含量平均达6.04%,120 m以下的岩石中均>2%,而110 m以上多小于2%,表明牛蹄塘组还原环境下沉积的页岩生烃潜力较大。     

河南省经山寺铁矿床成矿物质来源探讨

对经山寺铁矿主量、微量和稀土元素地球化学特征进行了分析,并与国内该类型铁矿进行了对比,探讨了其成矿物质来源。经山寺铁矿的化学成分主要由Fe2O3、FeO、SiO2组成,A12O3和TiO2含量非常低,微量元素Sc、V、Cr等含量也比较低,指示其形成时极少受到陆源碎屑物质的混染;矿石的w(Sr)/w(Ba)值为3.37~52.20,均大于1,与海相-热液沉积物w(Sr)/w(Ba)值一致;w(SiO2)/w(A12O3)值为48.35~75.49,指示经山寺铁矿与火山沉积作用有关;经PAAS标准化后,稀土元素的配分模式表现为重稀土元素富集,轻稀土元素亏损,La、Eu、Y正异常,较高的δY/δHo值(55.96~75.29)及δLa/δYb1,指示矿石稀土元素可能来自海水和高温海底热液的混合溶液。综合研究认为经山寺铁矿的成矿物质来源于海底火山热液和海水的混合。     

豫西青岗坪花岗岩体地球化学特征及地质意义

从青岗坪金矿床花岗岩体的地质特征、常量元素地球化学特征、稀土元素地球化学特征和微量元素地球化学特征入手,对青岗坪花岗岩体的岩浆来源、成岩环境和成岩机制进行了分析。研究结果表明：岩石碱总量为6.51%~8.67%,碱度率为1.99~3.57,里特曼组合指数为1.94~2.60,铝饱和指数平均值为0.97,属于钙碱性准铝质岩石;轻重稀土含量比值为5.74~11.75,岩浆在演化过程中经历了较大程度的结晶分异;δEu和δCe分别为0.63~1.05、0.79~0.85,具有弱的铕负异常和弱的铈负异常;岩体中大离子亲石元素Th、U及高场强元素Hf相对富集,而大离子亲石元素Ba及高场强元素Nb、Ti相对亏损;青岗坪花岗岩为I型花岗岩,岩浆来源为地壳中未经风化作用的火成岩再熔,形成于后碰撞造山环境。     

鄂尔多斯盆地东缘隰县地区煤层顶底板元素地球化学特征

系统地采集了鄂尔多斯盆地东缘隰县地区晚古生代太原组和山西组煤层顶底板的岩芯样品,通过高分辨率电感耦合等离子质谱等技术分析其常微量元素,探讨煤层顶底板形成时的环境特征。研究表明,研究区煤层顶底板以高SiO_2,Al_3O_2含量和稀土元素富集为特点,为海陆过渡相沉积;氧化敏感度指标Ni/Co,V/Cr,U/Th多处于氧化条件范围内。就层组而言,山西组沉积环境与太原组沉积环境具有一定的差异性,这体现在太原组元素变化范围较大,变化较复杂,与其沉积环境较为动荡相符。稀土元素表现为轻稀土相对富集的右倾模式,铕负异常明显。通过在(La/Yb)N-ΣREY图上投点发现,物源多以混合岩为主,山西组煤层顶底板物源种类简单,主要为花岗岩、花岗岩和碱性玄武岩的混合岩,而太原组物源丰富,包括钙质泥岩,花岗岩与碱性玄武岩的混合岩,大陆拉斑玄武岩与沉积岩的混合岩、碱性玄武岩、沉积岩和花岗岩的混合岩。研究认为山西组和太原组物源上具有一定的继承性,物源区均为北部的阴山古陆。但是源岩存在一定的区别,山西组源岩为元古界花岗岩与碱性玄武岩;太原组源岩为元古界复杂变沉积-火山岩系。     

元素地球化学在层序识别中的应用

为了探讨地球化学元素对层序界面及体系域识别方法的适用性,以珠江口盆地白云凹陷北坡地球化学元素为基础,讨论了在海平面变化周期内,Fe,Al,Mn及Mn/Fe,Th/U,Sr/Ca比值等参数的变化特征,它们与层序地层单元的发育有很好的对应关系。结果表明:层序界面上的Fe,Al元素含量相对较高,且以氧化物形式出现;微量元素Th/U比值很大,Sr/Ca比值则很小。Fe族元素、Th/U,Cr/V,Co/Ni,Sr/Ba及δ(Ce)等地球化学指标在低位体系域(LST)时期逐渐增高至最高,海侵体系域(TST)时期逐渐降低到最低,高位体系域时期(HST)再逐渐增高;而Mn族元素、Mn/Fe,Mn/Ti,Sr/Ca,∑REE,(La/Ce)N等地球化学指标则刚好相反,在低位体系域(LST)时期逐渐降低到最低,海侵体系域(TST)时期逐渐增高至最高,高位体系域时期(HST)再逐渐降低。     

三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩微量元素和稀土元素地球化学特征

三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩发育于石头梅凸起附近,位于三塘湖盆地西南缘。通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对油页岩中微量元素和稀土元素地球化学特征进行研究。研究表明:和中国煤相比研究区油页岩中比较富集V,Cr,Ni,Cu,Ge,As,Se,Rb,Sr,Mo,Cd,Sb,有毒元素、致癌元素Cd,Ni,As,Cd等含量明显高于地壳和中国煤中平均含量;REE富集情况低于北美页岩水平,稀土元素分布模式表明LREE明显富集,HREE相对亏损,Eu随深度正负异常变化频繁。ΔCe,ΔEu,Sr/Ca,Sr/Ba,V/(V+Ni)及V/Cr的值总体上反映出该区油页岩形成于贫氧-缺氧,水体盐度咸水-淡水的较深水环境     

河北平原区泥岩的稀土元素地球化学特征

为了查明河北平原区二叠纪泥岩中稀土元素的特征、来源及其地质意义,应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对河北平原区32个泥岩样品的稀土及微量元素进行测试,全面分析了稀土元素、地球化学参数、空间分布规律及分布模式。研究表明:河北平原区泥岩稀土元素相对富集,太原组泥岩中的稀土元素明显低于山西组;稀土元素与Be,Sc,Ti,V,Co,Zn,Nb,Th,Hf,Ta等亲石元素相关性好,反映了研究区泥岩稀土元素主要来自于陆源碎屑;沉积速率、稀土元素及微量元素比值(∑REE,(La/Yb)_N,La/Sm等)在太原组-山西组分界层面上存在较明显的突变现象,是太原组沉积后华北板块构造抬升的直接反映。     

沁水盆地晚古生代煤中稀土元素地球化学特征

摘要：研究煤中稀土元素对分析成煤环境具有重要意义。运用电感耦合等离子质谱、X射线荧光光谱、X射线衍射等方法分析了沁水盆地晚古生代煤及其顶底板炭质泥岩、粉砂岩、灰岩和黄铁矿脉中稀土元素的地球化学特征,探讨了煤中稀土元素的赋存特征及富集成因。结果表明,沁水盆地晚古生代煤中稀土元素含量整体较低,剖面上太原组煤中稀土元素的含量大于山西组,平面上具有南高北低的分布特征。煤中稀土元素主要赋存在粘土矿物和黄铁矿中,碳酸盐矿物和氧化物中稀土元素含量较低,相当部分的稀土元素赋存在有机质中。相关分析表明,稀土元素与Si、Al关系密切。研究认为,沁水盆地煤中稀土元素的富集受控于聚煤古环境,煤层及其顶底板岩石中稀土元素的来源具有一致性,成煤时期海水对泥炭沼泽的影响导致太原组煤中相对富集重稀土,但没有导致Ce的亏损。     

辛置煤矿主要含水层的自由排水柱淋滤实验与水岩作用机理

辛置煤矿石炭系太原组K_2灰岩含水层与奥陶系峰峰组O_2f灰岩含水层水质参数相互重叠,利用传统的判别方法无法对这两个水源进行有效判别。为了解决辛置煤矿水源判别的问题,并揭示该矿4个主要含水层的水岩相互作用机理,对辛置煤矿4个主要含水层的岩芯样品进行自由排水柱淋滤实验。研究结果表明:①岩芯样品含有非矿物相的硫酸盐,4个主要含水层地层同样也含有硫酸盐和石膏矿物,造成淋滤液和灰岩含水层水样均富含硫酸根离子;②K_8,K_3,K_2和O_2岩芯淋滤液中SO_4~(2-)离子当量百分比均超过74%,Ca离子当量百分比均超过40%,所有淋滤液对应的水化学类型均为SO_4-Ca型;③所有淋滤液中阴离子含量大小顺序均为:SO_4~(2-)HCO_3~-Cl~-,K_8,K_3,K_2和O_2f岩芯淋滤液中阳离子含量顺序分别为:CaMgKNa,CaNaMgK,CaMgNaK和CaMgKNa;④K_2灰岩岩芯样品和淋滤液中Mo,Sb,U和Sr含量均高于奥陶系O_2f灰岩岩芯样品及其淋滤液,但Fe离子含量分布规律正好相反,该特征可以作为判别K_2和O_2f灰岩含水层的参考因素。辛置煤矿含水层的水化学特征受岩性、埋藏条件、地下水补径排及水动力条件的控制,含水层实际水质比淋滤液更为复杂多变。K_8砂岩含水层和K_3灰岩含水层的水化学类型分别为HCO_3-Na型和SO_4-Na型,与对应的淋滤液水化学类型差异较大;但K_2和O_2f灰岩含水层的实际水化学类型与淋滤液基本一致。二叠系K_8砂岩含水层中主要的水岩相互作用为溶解斜长石为主,部分区域中可能存在少量的硫酸盐溶解反应。太原组K_3灰岩含水层中的水岩相互作用主要为方解石和白云石矿物的溶解,以及部分硫酸盐和钠盐的溶解反应。太原组K_2灰岩含水层和奥陶系峰峰组O_2f灰岩含水层中主要的水岩相互作用均为方解石、白云石和硫酸盐的溶解,以及局部地段的脱硫酸作用。     

南川-武隆铝土矿C、O同位素特征及其地质意义

以重庆南川-武隆铝土矿含矿岩系为研究对象,取铝土矿、黏土岩、灰岩、粉砂质页岩样品26件,通过对碳、氧同位素的分布特征进行分析,进而探讨含矿岩系的形成环境及成矿物质来源。从样品δ¹³C_V-PDB、δ¹⁸O_V-PDB、δ¹⁸O_V-SMOW分布范围来看,C主要来源于碳酸盐岩,成岩（矿）过程中水介质盐度变化较大,但总体以淡水为主,整个含矿岩系形成过程可能存在着古地貌的变化,也不排除海水入侵的可能。并根据C、O同位素的特征表现,推断成矿物质来源具有多样性的特点,页岩与灰岩均可成为物质来源。结合野外观察及锆石特点,成矿物质来源以志留系页岩为主。总体来说,南川-武隆铝土矿是在炎热潮湿的气候条件下,在相对闭塞、水体滞留和还原环境中形成的。