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关键词： 离子吸附型稀土矿   岩浆源区   花岗岩   元素地球化学   桂东南  

摘要： 离子吸附型稀土矿是我国的优势矿产,该类矿床的初期勘查主要分布于我国南方七省（赣、闽、浙、湘、粤、桂和滇）。近年来,随着人们对离子吸附型稀土矿认识的不断加深以及勘查技术与方法的不断升级,在桂东南大容山-十万大山一带圈定出了一些离子吸附型稀土矿的成矿潜力区。为探讨桂东南地区离子吸附型稀土矿的成矿潜力,本文以桂东南梧州岑溪地区花岗岩为研究对象,在详细的野外地质调查基础上,开展了岩石学、年代学、锆石Hf同位素、元素地球化学以及稀土矿物学研究,并与岑溪周边岩体、我国典型的离子吸附型稀土矿成矿母岩特征进行对比分析,主要取得了以下进展:（1）锆石U-Pb年代学研究显示,桂东南岑溪地区花岗岩的形成年龄为161 Ma～155 Ma,属于晚侏罗世岩浆活动的产物,与华南燕山早期第一次成岩成矿的时代一致。（2）元素地球化学研究显示,花岗岩具有高硅（Si O2=74.5%～75.3%）、富钾（K2O/Na2O=1.43～1.51）的特征,其里特曼指数（σ）为2.19～2.29,铝饱和指数（A/CNK）为1.00～1.03,属于高分异、高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质岩石;花岗岩的稀土元素总量较高(ΣREY=260×10-6～349×10-6),ΣLREE/ΣHREY为2.18～2.66,LaN/YbN为5.97～7.58,总体表现出轻稀土富集型的特征;样品的（Zr+Nb+Ce+Y）含量与10000Ga/Al值较高,表现出与A型花岗岩相似的地球化学属性;锆石Hf同位素研究显示,花岗岩εHf（t）值为-1.44～+1.49,二阶模式年龄(TDM2)为1046 Ma～901 Ma。上述数据资料暗示花岗岩主要来源于以变质泥岩、变质杂砂岩为主的壳源物质的熔融,形成于拉张背景。（3）稀土矿物学研究显示,桂东南岑溪地区花岗岩富含磷灰石、锆石、独居石和氟碳钙铈矿等（含）稀土矿物,其中,独居石的稀土氧化物总量达61.4%～67.6%,氟碳钙铈矿的稀土氧化物总量达62.5%～65.1%。结合该区域高温高湿、降雨充沛、风化作用强烈等表生条件,推测该地区具有形成离子吸附型稀土矿的潜力。（4）综合对比研究表明,花岗岩的源区物质组成和分离结晶作用是离子吸附型稀土矿形成的重要影响因素。对于桂东南地区而言,较多幔源物质的加入可能是本区离子吸附型稀土矿形成的不利因素,强烈的分异作用则更有利于本区离子吸附型稀土矿的形成。

关键词： 网纹红土   成因研究   成土过程   风化强度  

摘要： 中国南方第四纪网纹红土保留了原始物质来源和沉积环境的相关信息,是地质学和土壤学领域的重要研究材料之一,而粒度和地球化学元素是研究第四纪网纹红土的重要指标。本论文以湘江衡阳段河流阶地网纹红土为研究对象,综合粒度分析法和地球化学元素分析法分析网纹红土的成因和成土过程,并探讨了网纹红土风化参数对风化强度的指示意义。研究结果如下: （1）对衡阳盆地第四纪河流阶地南郊（NJ）和松涛（ST）剖面的红土进行了粒度测试和判别式计算,并对其粒度参数散点图和C-M图进行了分析。结果表明,这两个剖面的红土样品不是风积成因,而是在流水作用下经过强烈化学风化作用的产物。南郊（NJ）和松涛（ST）剖面的粗颗粒（粉砂+砂）的含量分别为39.22%、35.44%,且两个剖面均含有大于2mm的砾石。根据判别式计算结果,南郊剖面和松涛剖面大部分红土样品均为水成。此外,南郊（NJ）剖面和松涛（ST）剖面的“风尘基本粒组”（10～50μm）的含量平均值分别为19.7%、12.46%,远低于北方黄土、宣城红土等典型风成沉积物。两个剖面红土的粒度参数和粒度概率累计曲线特征也与北方典型沉积物有明显的区别。 （2）通过对松涛（ST）剖面常量地球化学元素分析,发现该剖面的主要常量元素为Si O2、Al2O3和Fe2O3,而易淋溶组分K、Na、Ca和Mg相对亏损。相对于地壳平均值UCC而言,Si元素发生了流失,而Al和Fe元素则相对富集。研究还发现,Si O2与Fe2O3和Al2O3之间呈现出负相关性,而R2O3与Si O2之间的负线性相关性更为明显,R2高达0.79873。这表明松涛（ST）剖面经历了典型的脱硅富铝铁化的成土过程。 （3）松涛（ST）剖面风化参数计算结果表明,该剖面各层次红土均属于强烈风化程度。其中,强网纹红土层的风化程度更深。剖面自下而上的CIA平均值升高,BA值呈现出自下而上递减的趋势,表现出明显的高CIA值和低BA值特征,CIA值和BA值之间呈现出负相关性关系。此外,硅铝系数自下而上呈递减趋势,而铁硅铝系数则呈递增趋势,两者之间呈相反性变化。风化强度由剖面底部自下而上往顶部递增发展。

关键词： 宁南盆地   新生代地层   元素地球化学   古环境   古气候  

摘要： 印度板块与欧亚板块的碰撞形成了号称“世界屋脊”的青藏高原,高原的形成和生长对欧亚大陆的构造格局、地表形貌、气候演化等均产生了深远的影响。目前,关于青藏高原的生长过程和地貌演变等方面已有较多的研究,但关于高原隆升在其周邻地区的气候响应还存在不同认识且研究较弱。青藏高原东北缘是现今青藏高原向北东挤压、扩展的最前缘地区,新生代以来发育了大量沉积盆地,虽然在新生代晚期遭受了强烈的改造,但该区残留的层序完整、厚度巨大的新生代地层为我们认识该区域新生代的古环境、古气候演变提供了重要的载体。在此背景下,本次研究聚焦青藏高原东北缘的宁南盆地,以该盆地古近纪-新近纪碎屑岩为研究对象,通过对宁南盆地碎屑岩地球化学分析,可以揭示该地区的气候条件、古盐度、古水深以及氧化还原环境等重要信息,从而恢复这一区域新生代主要演化时期的古环境变迁特征。同时,结合区域地质资料,进一步探讨青藏高原东北缘气候变迁对高原隆升的响应关系。 本次研究对宁南盆地自寺口子组至干河沟组采集了 44件碎屑岩样品,进行了系统的元素地球化学特征分析,同时结合前人在该地区的其他研究成果,如古生物化石、磁性地层学年龄、地层划分等,对宁南盆地新生代古环境、古气候进行重建,取得研究成果与认识如下: (1)宁南盆地新生界的物源区经历了较弱的风化作用,物源区岩石主要为长英质成分; (2)从寺口子期到干河沟期均以氧化环境为主,但其间也存在较为短暂的还原环境,整体上四个时期均具有中等-强水动力环境; (3)寺口子组和干河沟组为淡水沉积环境,彰恩堡组和清水营组以咸水沉积环境为主; (4)寺口子组以湿润气候为主,清水营组早期为湿润气候,随后逐渐变干旱,彰恩堡组和干河沟组则以干旱气候为主; (5)从更大尺度上来看,约23Ma的喜马拉雅运动之后,青藏高原东北缘盆地如柴达木、兰州、西宁以及本次研究的宁南盆地等均记录了气候开始由湿润转为干旱的地质响应,而约8Ma出现在青藏高原东北缘区域的再次强烈构造运动使得该地区干旱化程度进一步加剧,并导致宁南盆地遭受了强烈的改造,这些变化均与青藏高原的隆升密切相关。

关键词： 离子吸附型稀土矿   岩浆演化   花岗岩   元素地球化学   桂东北  

摘要： 花岗岩是离子吸附型稀土矿的最重要成矿母岩之一,它普遍存在于地球演化过程中的各个时期,但是并非所有时期的花岗岩都具有离子吸附型稀土矿的成矿潜力,就华南地区而言,离子吸附型稀土矿主要与燕山期花岗岩有关。目前对于花岗质岩浆演化与离子吸附型稀土矿的形成有何联系这一科学问题的认识仍不清楚,制约了我们深入理解离子吸附型稀土矿的成矿机理。本文选取桂东北花山地区离子吸附型稀土矿成矿母岩为研究对象,对其开展了岩石学、年代学、元素地球化学以及稀土矿物学研究。主要取得以下进展:1.锆石U-Pb年代学研究显示,桂东北花山花岗岩体的形成年龄主要为160 Ma～159 Ma,属于晚侏罗世岩浆活动的产物。2.元素地球化学研究显示,成矿母岩具有高硅、富碱、富钾、低磷、贫钙的特征,属于高钾钙碱性、过铝质岩石;其富含稀土元素,表现为轻稀土富集的特征;Eu负异常明显,具有高分异A型花岗岩的特征,形成于后碰撞向板内伸展的过渡构造环境。3.稀土矿物学研究表明,样品中(含)稀土矿物丰富,尤其是氟碳铈矿和钍石,氟碳铈矿稀土氧化物总量达73.8%～88.8%;钍石稀土氧化物总量达75.1%～78.8%,为离子吸附型稀土矿的形成提供了物质基础。4.花岗质岩浆演化过程中褐帘石、独居石、斜长石和钾长石的分离结晶作用会影响稀土元素的迁移与富集,分离结晶程度越高可能越有利于离子吸附型稀土矿的形成。

关键词： 风化型高岭土矿   花岗岩   锆石年代学   元素地球化学  

摘要： 华南地区构造运动频繁,广泛分布加里东期及燕山期岩浆岩,为该区风化型高岭土矿床提供丰富的物质基础。建宁地区高岭土矿床大多以风化残积型为主,但关于该区域的高岭土矿的研究较为有限,地质研究程度较低,制约了找矿的工作思路与找矿方向。本文以建宁汪家高岭土矿床为例,以闽西武夷山建宁加里东期成矿母岩花岗岩及其风化物高岭土为研究对象,结合野外地质调查和室内分析手段,总结了研究区花岗岩风化后的高岭土矿床地质特征,阐明了花岗岩的岩石学特征、地球化学特征、年代学特征及岩石成因类型,探讨了花岗岩风化后高岭土的矿物组成进行详细研究,得出以下认识:(1)研究区地质特征简单,仅有古元古界天井坪组地层出露,高岭土矿床主要赋存于花岗岩风化壳中,保存较好,储量丰富,总体沿北西向展布,厚度变化为南东至北西逐渐减小。在垂向上将花岗岩风化壳分为腐殖层、全风化层、强风化层、弱风化层、基岩五部分。(2)研究区成矿母岩均呈中细粒花岗结构、块状构造,加里东运动晚期高钾-钙碱性强过铝质S型花岗岩。本次测得成矿母岩正长花岗岩、黑云母二长花岗岩、二长花岗岩的年龄分别为429.7±4.5 Ma、428.5±2.7 Ma及423.9±3.5 Ma,形成时代较为接近,属于早古生代晚期志留纪岩浆活动。据锆石饱和温度计算结果显示正长花岗岩的岩浆结晶温度为728.56℃～777.63℃,二长花岗岩为714.32℃,而黑云母二长花岗岩岩浆结晶温度较高约852.14℃。(3)研究区高岭土矿物具有极强的相似性,基于XRD和扫描电镜得出其主要由石英、斜长石、水白云母、高岭石族矿物组成,同时在此基础上进行了红外和热稳定分析实验,认为研究区高岭石族矿物主要为高岭石与埃洛石,且高岭石的结晶有序度较差。通过对比伟晶岩和正长花岗岩风化后的高岭土,判定前者质量更纯,为研究区优质高岭土。(4)研究区高岭土矿床类型为风化残积型高岭土矿床,是成矿母岩、构造、地形、水文、气候共同作用的结果。研究区地处闽西,区域上断裂构造发育,岩浆作用发育,出露广泛的富硅铝贫铁钛花岗岩母岩,属亚热带季风气候,湿热多雨,植被繁茂致水介质常年处于中酸性环境中,风化条件良好,低山丘陵地貌,具备形成优质高岭土矿床的条件,找矿前景广阔。

关键词： 生物标志物   元素地球化学   烃源岩   沉积环境   早白垩世   胶莱盆地  

摘要： 为了解决胶莱盆地下白垩统莱阳群沉积环境归属问题,深化对油气地质条件的认识,通过生物标志物、主量元素、微量元素等相关比值,结合有机与无机理论,对胶莱盆地莱阳群沉积时期(瓦屋夼组和水南组)的古环境进行重建。结果表明,在莱阳群泥岩中正构烷烃具有低碳优势,Pr/Ph>1.0,C_(27)-C_(28)-C_(29)规则甾烷呈上升型分布,气候“C”值与CIA值均较高,且喜氧元素Ni等大量富集。反映莱阳群沉积时期,有机质为水生藻类与高等植物混合输入,古气候干热,沉积水体处于偏氧化淡水湖相沉积。

关键词： 钱家店铀矿床   钱Ⅱ块   常量元素   伴生元素   微量元素   地球化学特征  

摘要： 在野外地质调研和室内样品分析测试的基础上,对钱家店铀矿床钱Ⅱ块矿石的常量元素、伴生元素和微量元素进行了研究。结果表明:矿石中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO、MgO和S的含量变化较大,这与矿石所处的生成环境有关。矿石中富含黄铁矿,硫含量就高;矿石中胶结物以方解石和白云石为主,CaO、MgO含量高。矿石中Fe_(2)O_(3)含量、w(Fe_(2)O_(3))/w(FeO)高,反映矿石形成于相对氧化环境。伴生元素Re有较强的富集,部分样品w(Re)达11.80×10^(-6),达到综合利用品位。U与Re中度正相关,相关系数为0.773;U与Mo中度相关,相关系数为0.640,Mo含量远低于综合利用品位;U与Se、V、Sc无相关性,Se、V、Sc也未达到综合利用品位;U与Ni、Zn、Y中度相关,相关系数分别为0.659、0.551、0.556;U与Pb高度相关,相关系数为0.828,Ni、Zn、Y、Pb均未达到综合利用品位。

关键词： 烃源岩发育特征   古环境   元素地球化学   气源综合分析判识   琼东南盆地  

摘要： 琼东南盆地是一个具有巨厚古近系和新近系沉积的新生代沉积盆地,烃源岩主要发育于始新世、渐新世、中新世3个时期。渐新统煤系烃源岩具有广覆式分布的特点,有机质丰度最高,是盆地主力烃源岩;中新统浅海—半深海相烃源岩在深水区中央坳陷厚度大且分布稳定,生烃转化率较高,但有机质丰度较渐新统偏低,是盆地潜在烃源岩;始新统湖相地层虽然探井尚未钻遇,但地震相特征及烃源对比表明,盆地大部分地区均存在始新统中深湖相烃源岩。应用元素地球化学方法分别对盆地不同区带不同时期生物发育的古生产力、古气候及水动力特征等进行了分析研究,初步证实中央坳陷古生产力最高,其次为中部隆起区,北部坳陷则相对较低。基于以上研究,提出了琼东南盆地烃源岩主要发育于3个时期,有4种类型:始新统中深湖相烃源岩、早渐新统崖城组海陆过渡相煤系烃源岩、中—晚渐新统崖城-陵水组半封闭浅海相陆源烃源岩及中新统浅海-半深海相陆源潜在烃源岩。在此基础上,根据大量油气勘探成果及油气地球化学特征,综合判识认为盆地中央坳陷带是渐新统烃源岩最有利发育区且生烃潜力大,其次为北部坳陷带和中部隆起区。气源综合判识表明,中央坳陷带目前勘探发现的深水气田群气源供给主要来自渐新统崖城组煤系烃源岩及半封闭浅海相陆源烃源岩,而北部坳陷带广大区域油气来源则可能主要来自始新统湖相烃源岩。

关键词： 矿物学   元素地球化学   岔河风化壳型稀土矿床   临沧岩体  

摘要： 岔河矿床位于临沧岩体(临沧花岗岩体)中段临沧城附近,是近年新发现的风化壳型稀土矿床。对岔河稀土矿床ZK11-50、ZK01-36和ZK01-60三个钻孔中风化壳样品进行矿物学、微量和稀土元素地球化学研究表明:(1)黏土层、全风化层和半风化层样品中主要矿物有黏土矿物、石英、长石、云母、以及少量赤铁矿和锆石等,随着风化程度增加,黏土矿物含量增多,云母和长石类矿物含量减少,石英含量变化不明显;(2)全部样品中稀土矿物主要有独居石、硅铈石、方铈石、锰铈矿和磷铝镧矿等,且稀土矿物多分布在黏土矿物集合体内或石英、长石和云母间隙中;(3)从风化壳底部向上,Rb、Ba和Sr逐渐亏损,而Ga和Y在全风化层中下部强烈富集,稀土元素总量(ΣREE)呈现中间富、上下贫的分布规律;(4)大部分样品具Eu负异常(δEu=0.35~0.80,除3个样品δEu=1.02~1.17),黏土层和部分全风化层样品具Ce正异常(δCe=1.02~2.91),大部分全风化层和半风化层样品以负Ce异常为主(δCe=0.17~0.99,除3个样品δCe=1.05~1.41),表明Eu异常主要受原岩控制,少量Eu弱正异常可能与局部富斜长石有关,而Ce异常主要与导致氧化还原环境变化的潜水面波动有关。综上,临沧岔河稀土矿床的形成主要受到外生风化作用的制约,风化作用导致了REE在风化壳中间部位(全风化层中下部和半风化层上部)富集。

关键词： 地球化学特征   聚类分析   因子分析   重金属元素   济南段   黄河流域  

摘要： 为查明黄河流域土壤元素地球化学组合特征及重金属元素异常分布区域,采集该流域济南段表层土壤、不同土壤类型样品,以及重金属异常区域水平剖面-垂向剖面土壤样品,测定N、P、Mn、Mo、Zn、As、Cr、Hg、Pb、Ni和V等29项土壤指标,通过元素聚类分析(皮尔逊相关系数法)、因子分析(Bartlett球度检验,KMO检验验证,最大方差旋转)和重金属元素异常区域立体化分析进行评价。研究表明:受人类活动影响较明显的元素有第一簇群元素(Pb、Zn、Cu、Mo、Cr、V、Co)及Hg元素,第一族群元素在街道中心区域各元素含量普遍较高;As、F等元素受人为影响较小,与河流分布有一定的关系。另外,不同土壤类型中各元素丰缺情况有一定差异性。重金属元素异常区分布相对分散,较为集中的两个异常区域是大桥街道东北部和太平街道与孙耿街道交界处。在调查区东西方向上,各重金属峰值分布有明显差异性,纵向剖面元素分布情况各异。黄河流域(济南段)大部分地区元素含量受背景值控制,小部分区域(面积<0.3%)存在轻度的人为重金属污染,整体土壤环境较好,适合发展农业。