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层控夕卡岩型矿床成矿系统的元素活动性及质量迁移——以铜陵冬瓜山铜矿床为例

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矿物学报 2003年第1期23卷 37-44页

作者：凌其聪刘丛强中国科学院地球化学研究所地球深部物质与流体地球化学作用实验室

应用改善了的质量平衡方程研究冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床成矿系统的元素活动性及质量迁移 ,结果表明 :系统中Zr,Hf,Y和Nb为不活动元素 ,其余均为活动元素。主量元素中仅CaO为迁出组分 ,其质量迁移量为 84% ,其余均为带入组分 ,带入量最... 详细信息

应用改善了的质量平衡方程研究冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床成矿系统的元素活动性及质量迁移 ,结果表明 :系统中Zr,Hf,Y和Nb为不活动元素 ,其余均为活动元素。主量元素中仅CaO为迁出组分 ,其质量迁移量为 84% ,其余均为带入组分 ,带入量最大的SiO2 的质量迁移量高达 2 3 84% ;稀土元素均为带入组分 ,其中 ,中稀土较轻稀土和重稀土的活动性更强 ;其它微量元素中 ,带入序列由强到弱为 :Cr→Ta→Sn→Th,迁出序列由强至弱依次为 :U→Sb→Ni→Sr→Ba→Rb→Co→W ;成矿元素Cu和Ag为带入组分 ,其中Cu的带入量最大 ,质量迁移量高达 1 2 0 0 %。本文还得出两点具普适性认识 :①稀土元素较其它微量元素对体系条件的变化更为敏感 ,且往往表现出明显的规律性变化 ,能更好地示踪地质地球化学过程。②不同元素在不同体系中的行为特征差异极大 ,仅凭经验判定某一元素为不活动元素往往不可靠。因此 ,在开展质量平衡研究时 ,首先采用适当方法确认体系的不活动元素是一项不可或缺的前提工作。

关键词：层控夕卡岩型矿床成矿系统元素活动性稀土元素微量元素

甲玛铜多金属矿床夕卡岩形成及矿化过程中元素活动性定量讨论

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矿物学报 2011年第S1期31卷 887-888页

作者：徐云峰唐菊兴郑文宝林彬应立娟黎枫佶王葳平成都理工大学地球科学学院四川成都610059 中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国石油川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司四川成都610213 中国地质科学院研究生院北京100037

地球化学开放系统是在地球化学过程中存在物质带入带出的系统,其质量平衡研究不仅可以定量考察物质的带入带出和体积变化,而且能够限定地球化学过程的机制,指示元素的地球化学行为,为成矿作用过程研究提供线索和背景信息。质量平衡方法... 详细信息

地球化学开放系统是在地球化学过程中存在物质带入带出的系统,其质量平衡研究不仅可以定量考察物质的带入带出和体积变化,而且能够限定地球化学过程的机制,指示元素的地球化学行为,为成矿作用过程研究提供线索和背景信息。质量平衡方法已被国内外许多学者用来研究各种系统中的质量变化和体积变化。

关键词：矿化过程夕卡岩铜多金属矿床元素活动性地球化学过程成矿作用过程研究地球化学行为体积变化平衡研究

俯冲带高压—超高压变质作用中的元素活动性 ——以中国西南天山为例

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俯冲带高压—超高压变质作用中的元素活动性 ...

作者：徐永江西北大学

学位级别：硕士

俯冲带的存在是地球区别于其他类地行星的主要构造特征之一。大洋岩石圈在俯冲带下沉返回地幔深处的同时,伴随着一系列物理和化学变化,并最终诱发弧岩浆的形成。而俯冲带这一系列物理和化学变化的实质,即为俯冲带变质作用（SZM）,它对... 详细信息

俯冲带的存在是地球区别于其他类地行星的主要构造特征之一。大洋岩石圈在俯冲带下沉返回地幔深处的同时,伴随着一系列物理和化学变化,并最终诱发弧岩浆的形成。而俯冲带这一系列物理和化学变化的实质,即为俯冲带变质作用（SZM）,它对壳幔相互作用中的物质迁移、大洋岩石圈的演化,乃至整个地球的化学动力学都具有重要意义。出露于西南天山地区的高压-超高压变质岩石完整记录了大洋岩石圈组分的俯冲、折返过程,是俯冲带深部地质-地球化学过程在地表的活化石。为了研究俯冲带变质作用中元素的活动/迁移性规律,我们在西南天山高压-超高压变质带采集了多种类型的变质岩石,包括榴辉岩、蓝片岩和石英钠长片岩,并进行了细致的岩石-岩相学观察和全岩地球化学分析。基于不活动/迁移性元素的地球化学探讨,表明构成西南天山地区高压-超高压变质岩石的变质原岩组分具有多样性,包括普通洋中脊玄武岩（N-MORB）组分、洋岛玄武岩（OIB）组分、蚀变的洋壳（altered oceanic crust, AOC）组分和陆源/弧源沉积物组分,代表了由普通洋壳、海山和沉积物构成的破碎的俯冲混杂岩体。在俯冲、折返的演化过程中存在活跃的流体活动,但这未必导致水溶性元素,如大离子亲石元素（LILEs）等,随流体的活动/迁移。元素的活动/迁移性从本质上受控于其赋存矿物（寄主矿物）的稳定性,这也制约着弧岩浆的地球化学特征。

关键词：西南天山高压-超高压变质岩俯冲带变质作用元素活动性榴辉岩

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湘中黑色页岩风化元素活动性研究

湘中黑色页岩风化元素活动性研究

作者：刘静湖南师范大学

学位级别：硕士

黑色页岩是形成于海相还原环境的、富含有机质和硫化物矿物、化学性质特殊的沉积岩。黑色页岩暴露于地表极易发生风化分解,其风化分解过程中释放CO、产生酸性水溶液、淋滤释出Pb、Zn、Cd等重金属而对环境产生影响,引起环境(土壤、水体)... 详细信息

黑色页岩是形成于海相还原环境的、富含有机质和硫化物矿物、化学性质特殊的沉积岩。黑色页岩暴露于地表极易发生风化分解,其风化分解过程中释放CO、产生酸性水溶液、淋滤释出Pb、Zn、Cd等重金属而对环境产生影响,引起环境(土壤、水体)重金属污染。故黑色页岩风化及其环境效应的研究受到特别关注。黑色页岩风化过程中元素的活动性是表征黑色页岩风化特征、阐明其环境效应的关键。故黑色页岩风化的元素活动性研究一直是黑色页岩风化研究的核心议题。本文从元素分析和逐级提取实验分析的角度,进一步探讨黑色页岩风化的元素活动性规律。取得如下研究结果和认识。新鲜黑色页岩比风化黑色页岩更富集Cu、V、Ni、Pb、Cd、U、Mo、Ba等重金属;新鲜与风化岩石中都亏损Mn、Co;Zn、Th在新鲜与风化岩石中无明显差异。高场强与大离子亲石元素(除Sr外),在新鲜和风化岩石中的元素组成无显著差异。风化岩石比新鲜岩石更亏损稀土元素,且更亏损重稀土元素。Mn、Cd、REE等元素在风化过程中主要赋存形态为铁-锰氧化物结合态,其次为活化态,在风化过程中具有较强活动性,对环境影响较大。Cu、Zn主要以铁-锰氧化物结合态存在,对氧化还原环境较为敏感。质量迁移系数表明Ba、Cd、U、Mo、Ni等元素的活动性强,随风化程度增大其淋滤释出增加;V、Pb、Zn既存在相对富集又有淋滤释出,活动性中等;Co、Cu、Th、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Ga、Ge、Rb、Cs等元素在黑色页岩风化过程中较为稳定,不易淋滤释出,活动性较弱,可能与硅酸盐矿物结合在一起;稀土元素总体迁出能力较强,活动性较强,且轻稀土的活动性较重稀土弱。利用逐级提取实验与质量迁移系数两种方法对Mn活动性判断不太一致,推断Mn的活动性较为复杂。地累积指数计算显示黑色页岩土壤存在Mo、Cd、U、Ba等重金属污染,污染程度依次降低。并估算了单位质量重金属Ba、Mo、U、Cd等元素在黑色页岩风化过程中具体的释放量,结果显示活性较强的元素对周围环境的威胁较大,特别是黑色页岩风化过程中重金属对环境质量的影响不容忽视。

关键词：黑色页岩风化作用元素活动性逐级提取实验环境效应

黑色页岩风化过程中元素的活动性及参照系的选取初探——以湖南省麻田、桃花江剖面为例

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地质科技情报 2004年第3期23卷 25-29页

作者：宋照亮彭渤刘丛强中国科学院地球化学研究所湖南师范大学资源与环境学院湖南长沙410081

系统考察了湖南省麻田和桃花江两个不同发育程度的下寒武统黑色页岩风化剖面,并提出了元素在理想剖面中的分布模式(概念模型);通过对比分析这两个剖面中元素的分布特征与理想分布模式的关系,并结合元素相关性研究、等质量图解的判别分... 详细信息

系统考察了湖南省麻田和桃花江两个不同发育程度的下寒武统黑色页岩风化剖面,并提出了元素在理想剖面中的分布模式(概念模型);通过对比分析这两个剖面中元素的分布特征与理想分布模式的关系,并结合元素相关性研究、等质量图解的判别分析、微量元素的赋存状态及地球化学性质的探讨,认为在黑色页岩风化过程中,Ti为不活动元素,可作为参照系来计算其它元素的相对迁移性,Nb、Ta的活动性较小,Zr与Hf之间存在着共迁移现象;研究表明化学风化程度是影响元素活动性的重要因素。

关键词：化学风化元素活动性参照系选取黑色页岩

广东红岭岩体型钨矿床热液蚀变过程中元素的活动性研究

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矿产与地质 2018年第1期32卷 48-59页

作者：吴剑中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074 广东省有色金属地质局九三二队广东韶关512026

以广东红岭岩体型钨矿床近矿的蚀变黑云母花岗岩及远离矿区的未蚀变黑云母花岗岩为研究对象,运用改进的等浓度线法对比两者元素含量差异,以确定矿床成矿过程中元素的活动性。结果表明:在热液蚀变后的岩石相对于原岩强烈富集Mo、Cu、Re... 详细信息

以广东红岭岩体型钨矿床近矿的蚀变黑云母花岗岩及远离矿区的未蚀变黑云母花岗岩为研究对象,运用改进的等浓度线法对比两者元素含量差异,以确定矿床成矿过程中元素的活动性。结果表明:在热液蚀变后的岩石相对于原岩强烈富集Mo、Cu、Re、Cd、Ni、Sc、P2O5,较富集Ce、Pr、V、Nd、La、Co、TiO2、Zn、Gd、CaO、Sb、Th、Sm;强烈亏损Lu、Fe2O3、Yb、Tm、Be、Er、Ho、Y、Dy,较亏损Ta、Li、Tb、W、Pb、In、Cs。不活动组分为:Al2O3、FeO、Tl、U、Nb、Hf。通过改进的方法得到的不活动组分与传统的经验认识有一定的差别。Fe2O3强烈亏损可能是由于云英岩化导致的褪色蚀变作用,岩石中的黑云母蚀变成白云母或绢云母,为石英脉型黑钨矿提供了物质来源。较富集CaO可能是由于本矿床热液成矿主要形成的是白钨矿,热液在形成白钨矿化后还有CaO的残留,因此在矿床的上部形成较微弱的Ca富集。强烈富集Mo、Cu等成矿元素,说明在成矿热液过程中受到了富含Mo、Cu金属元素的热液的影响;相对亏损W,反映了在热液过程中W被萃取。因此在化探异常上寻找具有Mo、Cu高异常、W高背景中的局部负异常的区段是有利的找矿部位。

关键词：红岭钨矿热液蚀变元素活动性化探异常广东

大陆碰撞和超高压变质的化学地球动力学：来自中国大陆科学钻探的结果

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岩石学报 2007年第12期23卷 3078-3094页

作者：郑永飞赵子福陈仁旭中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026

利用中国大陆科学钻探工程连续取样的优势,对主孔200～4000m超高压变质岩进行了系统的地球化学研究,结果对大陆俯冲带变质的化学地球动力学提供了新的制约。目前取得的主要成果如下:(1)建立了200～4000m深度的超高压矿物氧同位素变化剖... 详细信息

利用中国大陆科学钻探工程连续取样的优势,对主孔200～4000m超高压变质岩进行了系统的地球化学研究,结果对大陆俯冲带变质的化学地球动力学提供了新的制约。目前取得的主要成果如下:(1)建立了200～4000m深度的超高压矿物氧同位素变化剖面,发现^(18)O亏损深度达3300m。结合大别-苏鲁造山带地表露头岩石达30000km^2的^(18)O亏损,表明扬子陆块北缘曾发生三维空间巨量物质(～100000km^3)的^(18)O亏损;(2)钻孔超高压变质岩的原岩形成于新元古代中期(～780Ma),属于双重双峰式岩浆活动的产物;原岩既有中元古代晚期新生地壳,也有古元古代中期古老地壳。这种双重双峰式岩浆活动出现在弧-陆碰撞带基础上发育的裂谷构造带,是对Rodinia超大陆开始裂解的响应;(3)高压榴辉岩相重结晶作用发生在216±3Ma,高压榴辉岩相重结晶作用持续的时间为1.9～9.3Myr或更短;(4)不同岩性接触带的矿物O同位素、H同位素、全水含量以及羟基含量的研究表明,退变质流体在同位素组成上是内部缓冲的,且退变质流体主要来自于名义上无水矿物中结构羟基和分子水的出溶。定量计算表明,这些出溶的结构羟基和分子水能为角闪岩相退变质作用提供足够的流体来源;(5)在不同岩性接触带,稳定同位素、水含量及岩相学上出现同步变化,表明不同岩性接触带可能是流体活动最剧烈的地方。对于远离榴辉岩-片麻岩接触带的榴辉岩,退变质流体主要来自榴辉岩内部名义上无水矿物中结构羟基和分子水的出溶。对于靠近接触带的榴辉岩,则可能主要受来自比榴辉岩更富水的片麻岩中矿物的脱水作用。根据相邻样品之间的距离、岩相学和δ^(18)O值,可以确定出不同岩性和相同岩性之间氧同位素不均一性的尺度为20到50cm,对应于大陆碰撞过程中流体活动的最大尺度;(6)对两个连续岩芯段的主量和微量元素剖面研究表明,在大陆俯冲带变质过程中,大离子亲石元素(LILE)和轻稀土(LREE)具有较高的活动性,而高场强元素(HFSE)和重稀土(HREE)是不活动的。这些元素的活动可能是由折返过程中大陆地壳的部分熔融导致的,因此指示了超临界流体的出现。折返过程中大陆地壳的这种部分熔融作用导致了不同板片组分之间的质量迁移,但是这种有效的迁移只发生在很小的尺度范围内,在岩相学接触带和裂隙带的局部开放系统中。

关键词：大陆地壳超高压变质稳定同位素流体活动元素活动性地球动力学科学钻探

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吉林省中部地区花岗质岩石风化地球化学特征

吉林大学学报（地球科学版） 2011年第5期41卷 1441-1447页

作者：郝立波董菁赵玉岩陆继龙毕晓刚吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 吉林省区域地质矿产调查所长春130022

对吉林省中部地区花岗质岩石及上覆残积土壤进行系统采样分析,研究表生环境中常量元素和微量元素含量变化,确定了花岗质岩石的风化特征及元素活动性规律:土壤中Ti、Mn、Co、Cu、Mo、V和Zr的平均含量高于岩石,而Al2O3、CaO、Na2O、K2O、S... 详细信息

对吉林省中部地区花岗质岩石及上覆残积土壤进行系统采样分析,研究表生环境中常量元素和微量元素含量变化,确定了花岗质岩石的风化特征及元素活动性规律:土壤中Ti、Mn、Co、Cu、Mo、V和Zr的平均含量高于岩石,而Al2O3、CaO、Na2O、K2O、Sr、Th和U的平均含量低于岩石,其余元素含量差别不明显;在垂直剖面上,SiO2、Ti、V、Y和Zr的含量变化不明显,Al2O3、Ba、Th、U在土壤B层中有明显的富集趋势,U含量在表层明显下降;Mo的含量在土壤C层明显升高,在表层含量有所下降;MgO、K2O、Na2O、CaO在土壤O层和A层中含量明显降低;TFe和Mn含量在垂向剖面上没有明显变化。总体上,亲石元素在风化过程中表现出较强的活动性;亲氧元素则相对较为稳定,在表生环境中元素活动性较弱;亲硫元素活动性介于两者之间。

关键词：吉林省花岗岩风化均一化元素活动性

西藏巴达铜金矿床黄铁矿原位主微量元素特征及其环境效应

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地质学报 2023年第7期97卷 2261-2280页

作者：吴昊祝向平贾强张彬李勇杨礼创山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610081 成都理工大学地球科学学院四川成都610059

黄铁矿在自然环境中极易发生氧化,造成严重生态环境问题。为了研究自然条件下不同粒度和晶形黄铁矿化学成分的差异对黄铁矿氧化速率的影响,本文对巴达铜金矿床黄铁矿进行了LA-ICP-MS原位主微量元素分析和矿物面扫描分析。测试结果表明... 详细信息

黄铁矿在自然环境中极易发生氧化,造成严重生态环境问题。为了研究自然条件下不同粒度和晶形黄铁矿化学成分的差异对黄铁矿氧化速率的影响,本文对巴达铜金矿床黄铁矿进行了LA-ICP-MS原位主微量元素分析和矿物面扫描分析。测试结果表明粗粒黄铁矿S、Fe含量较高,成分更纯;微量元素As、Co、Ni和Pb、Cu、Zn分别以类质同象方式和包裹体形式更多地存在于细粒黄铁矿中,二者均能促使细粒黄铁矿氧化速率加快;粗粒黄铁矿中Cr和Ti元素含量较高,其氧化后生成致密氧化膜可抑制黄铁矿被进一步氧化。本文认为对于本矿床中粗粒黄铁矿和细粒黄铁矿氧化污染问题应采用两种不同的治理措施,对于不易被氧化的粗粒黄铁矿,使其处于常温常压的干燥避光环境中即可防止发生氧化;对于易氧化的细粒黄铁矿,其氧化产物造成污染对环境压力较大,应采用源头治理和末端治理相结合的措施进行处理,以达到更科学的治理效果。

关键词：黄铁矿 LA-ICP-MS 微量元素元素活动性氧化速率