教学课程资源库 更多>>

关键词： 加积型红土   粉砂组分   元素地球化学   物源解译   东亚冬季风  

摘要： 近年来对加积型红土的成因研究表明该类红土属风尘沉积。物源一致是加积型红土研究的基础工作之一,深入探究该问题,不仅可以为加积型红土沉积环境提供资料,而且对于进一步认识第四纪期间南方地区古环境演化具有重要意义。此前对于加积型红土物源的研究工作主要集中在全岩样品或<20μm粒级,并未去除风化信号对其物源判别的干扰。为了削弱风化对物源判别的影响,加之加积型红土样品中砂（>63μm）含量极低,课题组前期针对加积型红土4～63μm组分开展地球化学物源示踪工作,其结果支持近、远源粉尘混合源的结论。但同一剖面重矿物和锆石U-Pb年龄谱的物源研究并不支持加积型红土中有远源粉尘的贡献,究其原因可能与重矿物和锆石粒径均>20μm有关。那么远源粉尘的信号会不会与4～20μm组分有关?这是加积型红土物源研究中值得进一步探讨的问题。本文选取九江市海会镇剖面（L-HH）,基于元素地球化学物源示踪方法,对加积型红土粉砂组分物源信息进行细致探讨,进一步明确4～20μm组分物源信息,为加积型红土的物源解译和南方第四纪粉尘堆积环境及可能驱动机制的再认识提供有效证据。初步得出以下结论:（1）L-HH剖面与北方黄土具有较好的风成相似性。加积型红土粒度组成以粉砂（4～63μm）组分占据优势,平均含量71.12%;粘粒级风化产物比重较大,平均含量27.03%,风化成壤作用显著;砂（>63μm）含量极低,范围在0.65%～4.58%之间;剖面自下而上粉砂（4～63μm）含量逐渐增加,由网纹红土层70.16%增至黄棕色土层72.99%,粘粒（<4μm）含量逐渐减少,且网纹红土层平均粒径（6.94φ）较黄棕色沉积（6.71φ）更细。（2）L-HH剖面粉砂组分地球化学特征与全岩样品相似,主量元素中主要以Si O2、Al2O3和Fe2O3为主。而Al2O3和Fe2O3含量较全岩样品降低,且易溶组分K2O、Na2O、Ca O、Mg O在粉砂组分中淋失较全岩更为显著,平均含量合计2.07%;粉砂组分中Cu、Zn、Rb、Sr等微量元素含量降低程度明显。化学风化指数CIA值由全岩80.93降至粉砂组分66.28,风化程度减弱。粉砂组分样品在削弱加积型红土的风化信号的基础上仍对整个剖面的风化趋势存在继承性。（3）以北方黄土为端元1,以长江漫滩沉积物为端元2的物源示踪结果表明,L-HH剖面粉砂组分物源指数PIFS值与全岩样品的物源指数PIQY值有很大差别,而减弱风化效应后的PIJR值与PIFS值比较类似。整体指示全岩样品的物源信息可能并不反映真实的物源信号,加积型红土强风化会对其产生干扰,利用粉砂组分排除风化信号的影响判别物质来源具有合理性。（4）L-HH剖面粉砂组分的元素地球化学及物源判别指数显示,加积型红土物源是远近物质的混合。在4～20μm细粉砂组分存在北方物源的贡献,其中黄棕色土PIXFS值为0.37,弱网纹黄棕色土PIXFS值为0.40,均小于0.5,接近于端元1北方黄土,且自剖面向上,远程物源的贡献逐渐增加。而20～63μm粗粉砂组分主要以近源贡献为主,黄棕色土PICFS值为0.52,弱网纹黄棕色土PICFS值为0.54,均大于0.5,接近于端元2长江漫滩沉积物。（5）L-HH剖面自下而上粘粒含量减少,粉砂含量增加,铁铝氧化物的降低,风化成壤作用减弱。而且从物源示踪结果来看,自剖面向上远程物质的贡献逐渐增加,这一趋势可能是对0.44Ma以来东亚冬季风逐渐增强过程的响应。

关键词： 矿物学   元素地球化学   稳定碳氮同位素   地质控制因素   越南煤  

摘要： 本文选取越南北部太原省Khauh Hoa露天矿上三叠统煤为研究对象,综合运用煤化学、矿物学、地球化学和稳定碳、氮同位素等分析方法,系统查明了Khauh Hoa露天矿上三叠统煤的矿物学特征、元素地球化学特征和碳、氮同位素特征。在此基础上,结合区域地质演化史,深入探讨了影响研究区煤质特征的地质控制因素。取得了以下主要认识:1、Khanh Hoa露天矿上三叠统煤以特低水分（平均1.85%）、低中灰（平均16.74%）、低挥发分产率（平均16.66%）、高硫含量（平均3.57%）为特征,煤级属于低挥发分烟煤～半无烟煤阶段。2、煤中的主要矿物是方解石,黄铁矿和石英。方解石主要在煤层顶板和煤层的上部出现,呈块状、透镜状顺层分布于有机质中或充填在裂隙中。黄铁矿和石英主要分布在煤层下部,大部分黄铁矿以草莓状集合体顺层展布的形式出现,指示了同生成因,石英主要以自形晶体或细胞填充物的形式赋存在煤中,局部充填在黄铁矿晶体间的孔隙中,反映其自生成因。高岭石或磷灰石与高岭石一起充填于煤的裂隙中,反映其后生成因,表明这些矿物可能是由热液蚀变形成的。3、与中国煤及世界硬煤均值相比,Khanh Hoa露天矿煤中高度富集As和Mo,明显富集Sb和U,轻度富集Cs。煤中的大部分元素（Sb、U、Rb、Cs、Ga、Li、Sc、V、Cr、Ge、Zr、Nb、Pb、Th、REY）表现为铝硅酸盐态亲和性;As、Se、Tl等表现为硫化物亲和性,可能赋存在黄铁矿中;Mn、Sr表现为碳酸盐态亲和性,主要赋存在方解石中;煤中的Mo与煤中的全硫和有机硫呈正相关,表明Mo元素除了赋存在硫化物矿物中,还与有机硫结合。4、煤中稳定碳同位素特征反映成煤原始植物主要是裸子植物,其与研究区煤阶无明显内在联系,可能归因于沉积模式的改变,即海水影响导致煤中方解石和稳定碳同位素的变化。煤中稳定氮同位素值平均值是3.30‰,推断原始氮源可能来自于海水中的硝酸盐,说明煤的沉积环境很可能受到了海水的影响性。5、Khanh Hoa露天煤矿的煤样Al2O3/TiO2比值的平均值是26.41,反映了长英质组分的碎屑物质,认为研究区物源可能来自于越北隆起的长英质碎屑。水介质盐度（C值>0.23）及碳氮同位素特征、V/（V+Ni）比（平均0.6）、U/Th比（平均9.71）及沉积环境三元图等揭示研究区煤是在受到海水影响的强还原的、咸水-半咸水泥炭沼泽环境中形成的。Sr/Cu比（平均6.13）指示成煤期气候以湿润性气候为主。U/Th比、硫含量及铵云母的垂向分布特征表明煤层下部受热液作用的影响较大,碳、氮同位素和古盐度参数Ca O/（Ca O+Fe2O3）呈下低上高的垂向分布特征表明煤层上部受海水的影响比较大。因此研究区含煤盆地早期受岩浆热液流体的作用较强,后期受海侵的作用较强。

关键词： 花岗岩成因   部分熔融   稀土元素   含氟氯流体   片麻岩  

摘要： 花岗岩是大陆地壳的主要组成部分,其形成与陆壳基底岩石的部分熔融直接相关。传统上,人们普遍认为地壳岩石部分熔融的过程缺乏流体参与,以脱水熔融为主。近年来越来越多的研究发现,地壳深处存在着广泛的流体活动,特别是在俯冲带地区,这些流体可能对基底岩石产生助熔进而导致花岗岩的形成。作为降低活化能的介质和溶解挥发分的溶剂,流体的参与很可能会显著改变部分熔融体系的物理、化学性质;而成矿金属大多对挥发分具很强的化学亲和力,它的地球化学行为也一定程度上受到挥发分的影响。然而,自然界这些富挥发分的流体如何影响基底岩石的部分熔融以及如何影响成矿金属的地球化学行为,至今仍缺乏针对性的系统研究。这导致我们对花岗岩源区形成过程以及其成矿专属性的认识存在明显不足。华南属于环太平洋成矿带,自晚中生代以来就受控于（古）太平洋板块俯冲的影响,这导致华南深部地壳遭受了广泛的流体改造或交代作用。为了厘清富挥发分的流体对华南基底岩石部分熔融形成的花岗质熔体以及稀土元素地球化学行为的影响,对岩浆型稀土矿床的成矿机制提供理论制约,我们选取了华夏地块武夷地区高稀土（16-JFZ64）和低稀土（16-JFZ37-2）两种新元古代基底片麻岩样品,在0.8GPa的压力和900℃、1000℃、1050℃三个温度条件下,进行不同的含F流体和含Cl流体助熔的部分熔融实验,来探索不同酸碱度及F、Cl含量的流体对基底片麻岩部分熔融的影响,以及部分熔融过程中稀土元素的地球化学行为。纯水助熔的实验结果表明,高稀土片麻岩和低稀土片麻岩的固相线均在900℃左右。随着温度升高,两种片麻岩的熔融程度明显增加,熔体的Si O2、A/CNK值和K2O/Na2O比值降低,其他主量元素不同程度的提高,熔体由花岗质逐渐向花岗闪长质转化,直至成分与片麻岩全岩成分接近。熔体中的稀土元素浓度主要取决于源岩中的稀土丰度和温度,富稀土的源岩更容易形成较富稀土的花岗质岩浆;温度升高更容易使稀土释放进入熔体,贫稀土熔体都与低度部分熔融有关,这一过程主要由赋存稀土的矿物的分解所控制。轻重稀土元素的分异程度La N/Yb N值随着温度升高逐渐降低,从900℃到1050℃,高稀土片麻岩产生的熔体的La N/Yb N值从13.26降低到10.98,低稀土片麻岩熔体的La N/Yb N值从15.94降低到10.48,直至接近源岩的La N/Yb N值。这些表明低度部分熔融产生轻重稀土的分异更明显。在含F流体助熔的实验中,F的加入显著提高了黑云母的稳定性。在900℃的部分熔融中,黑云母的稳定极大地限制了熔体的产生,进而影响了稀土元素释放进入熔体。与纯水助熔相比,含F流体的助熔使得熔体中稀土含量略微降低(ΣREE16-JFZ64从493.66ppm下降到433.80ppm)。当温度升高到1000℃,黑云母基本完全分解;与纯水助熔的实验结果相比,F对长石石英熔融的促进增加了熔融程度,显著提高了所有熔体中稀土元素含量(熔体中ΣREE16-JFZ64从693.21ppm上升到776.74ppm;ΣREE16-JFZ37-2从227.67ppm上升到278.19ppm)。而且提高的程度与F的浓度呈一定正相关,这表明含F流体的加入一方面提升了源岩的熔融程度,另一方面有利于稀土金属离子进入熔体结构。此外,F的加入也会导致熔体中的稀土元素分异程度明显提高,比如F的浓度从0提高到1.5M,La N/Yb N（16-JFZ64）从12.93上升到15.75,La N/Yb N（16-JFZ37-2）从11.76上升到18.58。这很可能是由于F更倾向于与轻稀土络合,从而导致更多的轻稀土进入硅酸盐熔体结构中。在含Cl流体的助熔实验中,1000℃条件下片麻岩16-JFZ64仍有黑云母残余,极大限制了熔体中的稀土元素含量,因而ΣREE16-JFZ64从693.21ppm下降到392.26ppm。而在片麻岩16-JFZ37-2中,黑云母完全消失,含Cl流体的助熔使得熔体中稀土元素显著升高,ΣREE16-JFZ37-2从227.67ppm上升到443.88ppm。在黑云母完全分解后,含Cl流体对熔体中稀土含量的影响比F更加显著,然而对轻重稀土元素的分异影响并不明显。值得注意的是,流体的酸碱度变化对熔融和稀土含量的影响并不显著,这可能是少量的流体对整个体系的酸碱度变化影响不大。然而,流体中高浓度的挥发分则会产生更显著的影响,比如,高浓度的HF会更明显促进熔融,使得大量贫稀土矿物熔融导致了熔体中稀土元素浓度相对于低浓度的HF流体略微下降;而高浓度的Na F,HCl流体使黑云母的稳定性更高,从而降低熔体中稀土元素浓度。总而言之,在基底部分熔融过程中,流体中F、Cl的加入会提高黑云母的稳定性,促进长石石英的熔融并提升基底岩石的熔融程度。而熔体中稀土元素的浓度明显受控于源岩中

关键词： 沉积微相   元素地球化学   古环境重建   沧浪铺组   上扬子  

摘要： 本文以上扬子西南缘寒武系沧浪铺组为研究对象,利用沉积学和元素地球化学等方法,在详细的野外露头沉积学特征观察描述的基础上,结合岩石薄片、矿物学及主、微量元素测试数据和前人研究成果,研究沧浪铺组沉积学和地球化学特征,重建沧浪铺组沉积时期的古环境。主要取得了以下几点认识:上扬子西南缘寒武系沧浪铺组红井哨段岩石以石英砂岩和岩屑石英砂岩为主;样品中颗粒以石英和岩屑为主,其中岩屑主要为泥岩岩屑和硅质岩屑;沧浪铺组乌龙箐段以页岩和泥质粉砂岩为主,少量石英砂岩。矿物含量特征显示,红井哨段石英含量平均值最高,为70.14%,其次为白云石、正长石、黏土矿物和白云母,平均含量依次为11.55%、10.87%、4.13%和2.81%。乌龙箐段石英平均含量为43.60%,其次为白云石、正长石、黏土矿物、白云母和方解石,平均含量依次为25.13%、14.94%、7.41%、7.94%和0.88%。样品的主量元素显示,红井哨段主量元素主要为SiO,平均含量为77.75%,其余依次为AlO、TFeO、KO、MgO和CaO。乌龙箐段主量元素主要为SiO,平均含量为62.16%,其余依次为AlO、TFeO、KO、MgO和CaO。微量元素中红井哨段Li、Co、Y和W相对于北美页岩富集,而Be、Cr、Pb和Hf相对亏损;乌龙箐段Li、Y和W相对于北美页岩富集,而Be、Ni、Sr和Pb相对亏损。沉积环境重建结果显示研究区红井哨段主要为滨岸、陆棚和三角洲相沉积,亚相主要包括前滨、临滨、浅水陆棚和三角洲前缘;乌龙箐段沉积相主要为陆棚相和滨岸相;利用主、微量元素重建的古环境结果显示沧浪铺期主要为温暖湿润的气候环境;沧浪铺组源岩主要为沉积岩和长英质火山岩。

关键词： 元素地球化学   油源对比   放射性同位素定年   油藏演化过程   奥陶系碳酸盐岩油藏   塔里木盆地  

摘要： 塔里木盆地海相油气资源丰富,是我国深层油气勘探和开发的重点地区。塔里木盆地台盆区发育多套烃源岩,经历多期油气充注,油藏发生多种次生改造作用,奥陶系碳酸盐岩储层油气来源与成藏过程极为复杂。明确奥陶系碳酸盐岩油藏的油气来源,厘定油气成藏地质过程的绝对年龄,对于塔里木盆地深层-超深层油气藏形成与分布规律研究具有重要意义。然而,目前常用的传统有机地球化学指标和流体包裹体分析技术难以满足叠合盆地深层-超深层复杂油气藏油源对比与油气藏成藏地质过程精确定年研究的需求。论文以塔里木盆地塔河油田和顺北油田的奥陶系深层碳酸盐岩油藏为研究对象,通过对下古生界主力烃源岩以及奥陶系原油、储层沥青及其伴生的黄铁矿样品开展系统的元素地球化学与多同位素体系定年研究,一方面尝试寻找有效的元素地球化学油源对比指标,示踪奥陶系海相原油的主力烃源岩,为研究区一直存在的“烃源争议”提供新的证据;另一方面建立一套适用于富有机质样品的Re-Os同位素分析测试方法,结合其他放射性同位素定年结果,厘定研究区油气成藏关键事件的绝对年龄,重建奥陶系油藏的成藏演化过程。 下寒武统玉尔吐斯组黑色页岩的主微量元素分布特征指示玉尔吐斯组黑色页岩的有机质富集与海底热液活动引发的较高的古生产力以及强还原的水体环境密切相关。玉尔吐斯组黑色页岩极其富集V、Cr、Cu、Zn、Ni、Mo等氧化还原敏感元素,相关元素比值可以作为判别烃源岩的潜在指标。玉尔吐斯组黑色页岩中铂族元素含量较高,Pt与Pd元素的富集受有机质含量与氧化还原条件的共同控制,氧化还原敏感以及亲有机质的特性是铂族元素Pt/Pd比值可用于开展油源对比工作的理论前提。 塔里木盆地奥陶系典型原油和储层沥青样品与寒武系-奥陶系烃源岩端元的微量元素以及铂族元素分布特征对比表明,V/Ni、Ni/Mo、Mo/Co、Mn/Co、Pt/Pd比值是开展研究区油-油对比及油-源对比的良好指标。艾丁-于奇-塔河主体区的重质油与顺北的轻质油与下寒武统玉尔吐斯组烃源岩具有较好的可对比性。托普台地区奥陶系原油可能属于混源油。艾丁-于奇-塔河主体区的重质油以及顺北油田的储层沥青具有相似的Pt/Pd比值,同样与下寒武统烃源岩可对比。综上表明,下寒武统玉尔吐斯组烃源岩是塔河油田重质油区和顺北油田奥陶系轻质油藏的主力源岩。 在论文建立的富有机质样品Re-Os同位素分析测试方法基础上,开展了塔河油田奥陶系原油沥青质组分以及顺北油田储层沥青的Re-Os同位素定年研究,分别获得了288.3±20 Ma和399±12 Ma的等时线年龄,进一步证实了Re-Os同位素年代学技术在厘定叠合盆地多源多期的油气藏成藏地质过程绝对年龄方面的可行性。上述Re-Os等时线年龄与前人基于盆地模拟和流体包裹体测温以及其它定年方法(K-Ar、U-Pb)确定的油气充注历史具有较好的一致性,Re-Os同位素年龄可解释为原油大量生成运移的时间。 综合原油(储层沥青)的生物标志化合物、稳定碳同位素组成、Re-Os同位素定年、自生黄铁矿的Rb-Sr同位素定年结果及前人测年数据,明确了塔河油田重质油区和顺北油田奥陶系油藏的演化过程。塔河油田重质油区的奥陶系碳酸盐岩油气藏在加里东晚期经历了一期烃类充注,但由于受到了加里东晚期-海西早期构造抬升和地层剥蚀的影响,油藏遭到强烈破坏。现今储层原油主要是在海西晚期(288.3±20 Ma)充注形成,海西晚期原油充注后发生的强烈的生物降解是导致现今奥陶系原油物性空间变化特征的主要原因。顺北地区奥陶系碳酸盐岩油气藏同样发生了多期充注,第一期石油充注发生在加里东晚期(399±12 Ma),海西早期(359±24 Ma),受构造抬升影响,遭受一定程度的生物降解,形成与储层沥青伴生的BSR成因黄铁矿,但之后受二叠系岩浆流体活动影响较小,一直保存完好,后期充注原油以高热演化程度的轻质油为主,形成现今顺北地区的轻质油-挥发油区。储层沥青的初始Os同位素比值(187Os/188Os)同样指示顺北地区奥陶系油藏的主力烃源岩为下寒武统玉尔吐斯组。

关键词： 古环境   孢粉组合   元素地球化学   百口泉组   下三叠统   玛湖凹陷  

摘要： 玛湖凹陷位于我国新疆准噶尔盆地西北缘,是隶属于中央坳陷的二级构造单元。玛北斜坡带处于乌夏断裂带与玛湖凹陷的结合处,现今的构造地貌简单,在白垩纪早期形成,构造特征为向南东倾的斜坡。研究区的地层自下而上发育石炭系（C）、二叠系（P）、三叠系（T）、侏罗系（J）、白垩系（K）及古近系（E）和新近系（N）。三叠系自下而上又可分为百口泉组、克拉玛依组和白碱滩组。本文研究目的层为下三叠统百口泉组,其与下伏中二叠世下乌尔禾组（P2w）呈不整合接触,与上覆中三叠世克拉玛依组（T2k）呈整合接触,其内部自下而上又可分为百一段（T1b1）、百二段（T1b2）和百三段（T1b3）。孢粉、元素地球化学是重建沉积古环境的重要手段,其中泥岩中所含的孢粉、元素或元素比值可以从定性、定量方面反映古环境。目前,在百口泉组古环境研究方面,主要通过沉积地球化学方法进行探讨,因准噶尔盆地西北缘下三叠统中所发现的孢粉化石稀少,对百口泉组孢粉与古环境的相关研究更是缺乏,故本文通过采集研究区百口泉组的泥岩样品,采用孢粉与元素地球化学手段对该区域开展古环境、古气候特征研究,揭示百口泉组沉积时期的古环境与古气候。孢粉研究表明:玛湖凹陷下三叠统百口泉组M139井和AK1井的孢粉以蕨类植物孢子为主,裸子植物花粉次之;蕨类植物孢子中无环三缝孢类数量最多,裸子植物花粉以无肋两气囊类为多。所发现的孢粉化石组合中均含有早三叠世典型分子隆德布拉孢Lundbladispora以及Limatulasporites,Aratrisporites,Taeniaesporites等三叠纪的代表性分子。根据孢粉组合特征,将M139井的孢粉化石组合命名为Limatulasporites limatulus-Lundbladispora foveotus-Calamospora nathorstii（LLC）组合,将AK1井的孢粉化石组合命名为Limatulasporites-Lundbladispora-Aratrisporites-Alisporites（LLAA）组合。通过孢粉组合特征、时代指示分子以及与国内其他地区同时代地层对比,确定M139井、AK1井地质时代均为早三叠世晚期;并对导致孢粉差异性的原因进行分析,认为这种差异与保存孢粉的沉积环境等因素有关。早三叠世孢粉植物属于过渡植物群,在参考晚古生代和中生代孢粉母体植物特征的基础上,对M139井和AK1井孢粉母体植物的生态习性进行研究,下三叠统百口泉组的植被主要由针叶林、灌木丛和草本植物组成,具有垂直分布性,部分沉积时期阔叶、草本植物出现增减,干湿度以湿润为主,百口泉组孢粉植物群总体上呈现湿润的暖温带气候。泥岩样品中各类元素的含量变化相对稳定,各类元素经上地壳标准化、球粒陨石标准化、北美页岩标准化后,配分模式与沉积物性质趋于一致,表明沉积环境相近且稳定。其中,稀土元素经球粒陨石标准化后,其曲线有呈现出明显的右倾特征,而Eu负异常则更为显著,表明球粒陨石具有明显分异特征,沉积速率相对缓慢;经北美页岩标准化后,其曲线斜率较小且整体较为平缓,总体上与北美页岩分配模式较一致,轻、重稀土元素的分馏特征不明显。通过对下三叠统百口泉组的沉积古环境与古气候的研究,从Ni/Co、U/Th、V/Cr比值、δU值以及Ceanom值可知,在古氧化还原环境中,除V/Cr值出现个别弱氧化-弱还原的环境指示意义以外,其余均指示百口泉组属于氧化环境（开放）;Sr/Ba值、Li、Sr、Ga含量均指示百口泉组的水体古盐度环境属于淡水环境（陆相）;Sr/Cu值、CIA值、ICIA值、ICV值指示百口泉组沉积时期属于温暖、湿润条件下中等化学风化程度的古气候,且属于再循环沉积的古环境。本次研究利用孢粉与元素地球化学分析重建百口泉组古环境,结果证明百口泉组为氧化、淡水、中等风化及再循环沉积的古沉积环境,两种手段指示的古气候结果皆为湿润的暖温带型;这为阐明古环境与古气候条件对于大面积扇三角洲相砾岩发育特征提供了重要支撑,为区内基础地质研究、油气开发提供依据。

关键词： 锆石U-Pb年龄   元素地球化学   Sr-Nd-Hf同位素   侵入岩   宣城  

摘要： 安徽南陵-宣城矿集区是一个最新确立的矿集区,位于长江中下游构造-岩浆-成矿带北东段的东南翼。江南深断裂呈北东向穿切矿集区并将其分为东、西两部分。该区以往的地质调查、找矿勘探和科学研究相对较为薄弱,公开发表的区域地质、侵入岩和矿床的研究成果极少。进入21世纪以来,随着深部找矿的推进,各项工作不断取得进展,尤其是近年来的找矿成果显示该区具有良好的找矿潜力和前景,而且成矿作用与岩浆作用有着密切的成因联系。基于此,本文以南陵-宣城矿集区茶亭铜金矿床和麻姑山铜钼矿床赋矿侵入岩为研究对象,确定全岩主微量元素和Sr-Nd同位素组成特征以及锆石U-Pb年龄、锆石Hf同位素、锆石和磷灰石微量元素特征,并分别与相邻的长江中下游成矿带铜陵矿集区侵入岩、江南过渡带侵入岩进行对比,探讨其成岩物质来源、岩浆作用与成矿作用关系以及区域构造对岩浆作用的控制。 茶亭和麻姑山矿床侵入岩均为中酸性岩石,属高钾钙碱性系列,岩石富碱、富铝、富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,同时具有相似的稀土配分模式。茶亭和麻姑山矿床侵入岩全岩Sr同位素组成（ISr值）分别为0.706567～0.707590、0.707930～0.708100,Nd同位素组成?Nd（t）值分别为-7.4-13.3、-5.56-5.43。茶亭和麻姑山矿床侵入岩锆石均显示典型岩浆锆石特征,U-Pb年龄分别介于135～140Ma、134～140 Ma之间。茶亭和麻姑山矿床侵入岩锆石?Hf（t）分别为-13.60-10.01、-6.03-3.06,锆石稀土元素配分型式均表现为富集重稀土的左倾模式、强正Ce异常和较弱的Eu负异常,锆石Ti温度计计算获得的氧逸度大部分都落在FMQ之上,并且茶亭同时茶亭锆石氧逸度更为集中且更加向上偏离FMQ。茶亭和麻姑山矿床侵入岩磷灰石稀土元素配分型式均表现为富集轻稀土的右倾模式和Eu负异常,磷灰石的F/Cl特征均表现为F高Cl低的负相关关系,并且茶亭和麻姑山侵入岩磷灰石Cl平均含量分别为0.94%、0.58%。 茶亭和麻姑山矿床侵入岩具有几乎完全相同的全岩主量元素、微量元素和稀土元素特征,全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素组成也很相似且均表现出明显的壳幔源特征,但茶亭矿床侵入岩全岩Sr-Nd同位素及锆石Hf同位素特征与长江中下游成矿带中的铜陵矿集区侵入岩相同,而麻姑山矿床侵入岩Sr-Nd同位素及锆石Hf同位素特征则与江南过渡带侵入岩相近,显示出一定的差异性。茶亭和麻姑山矿床侵入岩锆石U-Pb年龄均介于135～140Ma之间,同时发育相同时代的继承锆石。茶亭和麻姑山矿床侵入岩锆石氧逸度相对更高,磷灰石F/Cl比值更小,显示茶亭矿床侵入岩较之麻姑山矿床侵入岩具有较高的氧逸度,这与茶亭矿床侵入岩为铜金矿床成矿岩体而麻姑山矿床侵入岩为铜钼矿床成矿岩体相一致。茶亭矿床侵入岩和麻姑山矿床侵入岩分别与长江中下游成矿带铜陵矿集区侵入岩和江南过渡带侵入岩的一致性表明,分隔南陵-宣城矿集区茶亭矿床和麻姑山矿床以及长江中下游成矿带和江南过渡带的江南深断裂可能对岩浆起源及相应的岩浆-热液成矿作用有一定的控制作用。

关键词： 全新世   气候变化   化学元素   区域对比  

摘要： 区域气候和环境的变化深刻影响着湿地的发育和演化,湿地沉积物记录的湿地发育过程与区域环境演变,常反映到沉积物化学元素的时空分布上。温泉湿地位于新疆西部,可以很好的记录西风环流显著影响的新疆地区的气候变化过程。本文通过对温泉湿地中心沉积剖面地球化学元素代用指标的分析,在AMS14C测年的基础上,重建了温泉湿地10300 cal a BP以来的气候变化过程,并结合区域内其他古气候研究记录进行对比分析,主要得到以下结论:（1）在WQ-1岩芯沉积物AMS14C测年结果的基础上,结合其5种化学元素比值随年代波动变化特征,重建了温泉湿地全新世期间的气候变化过程,共分为5个演化阶段:126.75-112.75 cm（10300-7700 cal a BP）,暖干期;112.75-109 cm（7700-7000 cal a BP）,暖干到温湿过渡期;109-89.25 cm（7000-4200 cal a BP）,温湿期;89.25-83.25cm（4200-2900 cal a BP）,温干期;83.25-50.25 cm（2900-81 cal a BP）,冷湿期。总体而言,10300 cal a BP以来该研究区气候变化大概经历了暖干到冷湿的变化过程。（2）通过与新疆地区内其他代用指标记录的气候演变过程综合对比分析后,结果表明温泉湿地的气候变化过程与新疆其他地区记录的气候演化过程既具有相似性,又存在差异性。相似性表现在温泉湿地气候演化模式为全新世早期暖干、中全新世温湿和晚全新世冷湿,与新疆其他地区的许多研究点都具有类似的整体变化趋势,反映出区域内的气候变化均在全球气候变化的大背景下进行;差异性表现在各研究点气候变化的起止时间和各阶段的水热组合有所不同,这与各研究点采用不同的测年方法、气候代用指标、时间分辨率不一致和受到的大气环流的差异等众多影响因素有关。（3）根据温泉湿地化学元素比值的曲线变化,推断出全新世剖面记录了8.2 ka BP发生的全球气候变冷事件和敦德冰芯反映的3.0-2.9 ka BP全新世次高温事件。同时,与夏季和冬季太阳辐射、夏季和冬季西风强度、北半球冰盖余量和基尔气候模式模拟的夏季温度进行对比后发现,早全新世主要受北半球冰盖残余量和夏季温度的影响,中晚全新世主要受西风强度和夏季温度的影响。

关键词： Economic geology   Geology   Pyrrhotite   SEDEX   Trace elements  

摘要： Mineral exploration methods are expensive and time-consuming, especially more recently because most near surface deposits have been found. To overcome these challenges, new strategies must be developed. Here we test whether trace element chemistry of pyrrhotite changes systematically with distance from mineralization at the Sullivan deposit, B.C. If so, this will be an additional tool to search for new ore bodies, especially in areas too deep for current techniques. Forty samples of the hangingwall, footwall and host horizon were collected from six drill holes proximal and distal to the Sullivan deposit. These were then analyzed using reflected light microscopy, electron microprobe, and LA-ICPMS (laser ablation, inductively coupled plasma mass spectrometry). Three hundred ninety LA-ICPMS analyses were used to build machine learning classifiers (cluster analysis and random forests) to identify whether an unknown pyrrhotite sample was from the mineralized horizon and if so whether it was from near the mineralization.

关键词： 元素地球化学   物源分析   侏罗系   准噶尔盆地南缘  

摘要： 准噶尔盆地南缘侏罗系位于新疆北天山山前,经历了多期大地构造运动,构造变形复杂,准确分析和恢复该地区侏罗系地层形成的物源区构造背景、物源属性和特征,对煤、石油、天然气和铀等矿产资源勘探具有重要意义。本文以构造地质学、地层学、沉积学和地球化学理论为指导,野外观察与室内分析测试相结合的思路,通过对野外露头、薄片、扫描电镜、主量元素、微量（含稀土）元素、黏土矿物、重矿物等资料的详细解析,讨论了准噶尔盆地南缘侏罗纪时期古气候、古水体氧化还原条件、古水体盐度特征,进而揭示了该时期物源区的构造背景、源岩属性和物源特征,取得的主要成果和认识如下: （1）通过野外露头地质调查,结合文献资料总结了准噶尔盆地南缘侏罗系地层发育特征。研究区侏罗系出露完整,从下至上为八道湾组（J1b）、三工河组（J1s）、西山窑组（J2x）、头屯河组（J2t）、齐古组（J3q）、喀拉扎组（J3k）。八道湾组为灰色砂砾岩夹泥岩、煤层。三工河组为砂砾岩、砂岩互层,夹碳质泥岩和煤线。西山窑组为灰绿色薄层砂岩与泥岩互层,夹煤层。头屯河组为杂色泥岩与砂岩互层,夹薄层砾岩、煤线。齐古组为棕红色泥岩、砂质泥岩。喀拉扎组为巨厚泥砂质砾岩。 （2）利用Mg O/Al2O3、Rb/Sr、Sr/Cu三种古气候的主微量元素判别指标,结合化学蚀变指数CIA值对盆地南缘的古气候进行分析,结果显示准噶尔盆地南缘早侏罗世到晚侏罗世干旱程度略有增加,侏罗纪时期整体处于干旱环境。 （3）U、V、Cr、Ni、Co等微量元素对沉积环境中的含氧度十分敏感,根据此特性对研究区古水体氧化还原环境进行分析,结果显示盆地南缘侏罗纪时期古水体环境整体表现为富含氧气的环境,从早侏罗世到晚侏罗世富氧程度略有降低。 （4）通过微量元素锶（Sr）及Sr/Ba比值对研究区古水体盐度进行初步判断,并结合Ga-B-Rb等古水体盐度判别图解进一步论证,结果显示盆地南缘侏罗纪时期整体属于淡水环境,早侏罗世到晚侏罗世古盐度略有增加。 （5）将样品的主量元素、稀土元素含量与不同构造环境下的含量进行比对分析,结合各种构造背景判别图解、源岩属性判别图解以及稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图分析,认为研究区侏罗系物源区构造背景主要与大陆岛弧和活动大陆边缘环境相关,源岩主要为上地壳的长英质岩石,以杂砂岩和长石砂岩为主。 （6）对采集样品进行砂岩碎屑含量分析,绘制准噶尔盆地南缘侏罗系碎屑类型及相对含量分布图,通过对砂岩成分成熟度以及稳定组分、不稳定组分的含量变化特征,启示下侏罗统物源主要来自东南方向,上侏罗统物源主要来自北东方向。进一步结合前人研究成果,从ZTR指数及重矿物组合两方面对准噶尔盆地南缘物源进行分析,结果显示早侏罗世时期,物源主要为博格达山（西部）及扎伊尔山,中侏罗世及晚侏罗世早期,北天山与中天山成为了更主要的物源供给区,而在喀拉扎组时期,推测克拉美丽山加入物源供给。