微量元素地球化学 花吉营盆地和森吉图盆地义县期火山岩的微量元素含量列表(表3-5-7)。由表可见,只有花吉营盆地的义县期火山岩微量元素资料较丰富,下面以它为基础叙述本区义县期火山岩微量元素的地球化学特征。表3-5-7 花吉营盆地义县期火山岩微量元素含量(μg/g)1.微量元素特征1)相容元素:本区义县期火山岩中Cr为24.3~59.7μg/g,Ni为15.9~36.0μg/g,Co为12.0~19.33 μg/g的含量均低于上地幔和地壳的值,而Sc为9.4~14.1 μg/g与上地幔相近。与中国同类火山岩(鄢明才等,1996)对比,Cr略低或接近,Ni接近或略高,而Co和Sc偏低。2)大离子亲石元素:本区义县期火山岩的Rb为42.9~81.0 μg/g,含量高于上地幔,接近地壳;Sr为735.0~939.5 μg/g,明显高于上地幔和地壳,而Ba为1231.6~1388.3 μg/g,更远高于上地幔和地壳。若与义县地区义县旋回主期和晚期同类火山岩对比,Rb、Sr、Ba含量均相近。3)不相容元素:本区义县期火山岩的Nb为23.2~27.8μg/g和Ta为3.2~6.4 μg/g,含量远高于上地幔,亦高于地壳。与中国同类火山岩比较亦明显偏高。Zr为273.5~491.2 μg/g和Hf为6.4~12.6 μg/g亦明显高于上地幔和地壳。若与义县地区义县旋回主期和晚期同类火山岩比较,则Nb。
从所分析的12个微量元素含量在碳酸盐岩红色风化壳剖面中的分布(图1-4)来看,除Sr以外,其他11个微量元素Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Cr、Rb、F、B、As和Cl在碳酸盐岩风化成土过程中都有不同程度的富集。各剖面微量元素含量的变化基本上没有出现明显的过渡趋势,仅在剖面底部岩土界面附近几个样品之间部分微量元素存在一定的过渡演化特征,说明在碳酸盐岩风化成土过程中微量元素经历了较为强烈的均一化作用,微量元素大都发生了迁移和再分配,不同微量元素或同一微量元素在红色风化壳剖面的不同地带存在较大的含量变化。这是在碳酸盐岩风化成土过程中微量元素演化的两个共同特征。同时,由于受碳酸盐岩中微量元素的原始丰度、风化条件(如气候、水文、地质等)、介质环境(pH、Eh等)以及微量元素本身地球化学性质的差异,在碳酸盐岩风化成土过程中微量元素的地球化学行为也存在明显差异。根据波雷诺夫(Б.Б.Ποлынов,1934,1948)和佩雷尔曼(А.И.Πерельман,1962)的研究,可将本书分析的12个微量元素大致分为三大类:活动性强(B、Cl、Sr、F)、活动性弱(Rb、As、Cu、Pb、Zn、Ni)和惰性(Cr、Co)。硼(B)、氯(Cl)、锶(Sr)、氟(F)是较典型。
微量元素地球化学 对大河坝Ⅰ号矿体1号露头系统样品的微量元素分析结果见表2-15。从表2-15中可见.各样品微量元素相对于基性岩的维氏值而言,Li、Be、Cr、Mn、Ga、Rb、Y、Ba、Hf约相对于正常值的一半,Cr、Ni、Mo、Cs、Th、U、Ta、Zr显著偏低,只有Sc和Mn偏高约一倍。这种微量元素分布规律无论是铁矿石还是一般岩石,表现得差不多,在球粒陨石标准化曲线上以Cr和Ni的显著亏损为特点(图2-16)。因此,大河坝地区的这一套基性-超基性岩以Sc、Mn略偏高而Cr、Ni显著偏低为特点,而Cr、Ni的亏损是酸性岩的特点。Cr、Ni亏损的原因尚待查明,但Sc、Ti、V的富集恰好与当地钒钛磁铁矿矿化作用的地质特征是吻合的。表2-15 石棉大河坝自然铂矿Ⅰ号矿体岩石微量元素分析结果(wB/10-6)续表图2-16 大河坝矿区Ⅰ号露头岩矿石样品过渡族元素的球粒陨石标准化图解(仿Allegre等,1973)
微量元素地球化学的介绍 元素地球化学的一个研2113究领域。主要研究自然物5261质和自然体系中微量4102元素的分布规律、存在形式1653、活动特点、控制因素及其地球化学意义。微量元素是指构成物质的常量元素或主要元 素之外的,用现代分析技术可检测出的所有其他化学元素。在地球化学和地质学研究中,习惯上将矿物中不记入分子式而在该矿物中存在的元素,岩石和沉积物中含量低于1%或0.1%的元素,以及在矿床中含量很低不具独立开采价值(部分可以综合利用)的伴生元素统称为微量元素。微量元素有许多同义词和近义词,如痕量元素、微迹元素、次要元素、少量元素、杂质元素、附属(副)元素、稀有元素、分散元素等。其中痕量元素、微迹元素与微量元素完全同义;次要元素、少量元素、附属元素多指那些含量介于常量元素与微量元素之间的化学元素。稀有元素包括锂、铷、铯、铍、锆、铪、铌、钽8种元素,这些元素都属于地壳中丰度值较低(除锆外都低于4ppm)的亲石元素,并常在酸性岩类或碱性岩类的分异体或交代体中以多种独立矿物形式富集。稀有元素地球化学以研究这一组元素的性质、行为和自然富集规律为主要内容。分散元素指一组在地壳中主要以类质同象等分散状态存在而很少形成独立矿物和明显富集。
微量元素组成和地球化学模式 藏北高原新生代高钾钙碱性火山岩的微量元素分析结果表明(表6-1),火山岩强烈富集大离子亲石元素(LILE),如K、Rb、Sr、Ba、Th、Pb等,相对原始地幔K、Rb、Ba、Th的富集程度可达100~500倍;亏损相容元素(ICE),如Co、Ni、Cr等,富集程度只及原始地幔的0.04~1.0倍。不同岩石类型中橄榄玄粗岩具有最高的微量元素丰度值,Y、Sr、Zr、Ba平均丰度值分别达22.44×10-6、1597.47×10-6、247.697×10-6、1873.526×10-6。主要岩石类型的原始地幔标准化蜘蛛网图均为右倾型(图6-1),Ta、Nb、Ti、P等高场强元素(HFSE)相对其它LILE为负异常,出现Th、Ce、Sm三个峰值和Nb、P、Ti三个亏损槽。具有类似的不相容元素分布型式,只是元素的富集和亏损程度略有差异,反映同源岩浆的性质和岩浆源区可能有较多的地壳物质加入,具有岛弧岩浆的特点(Arnaud,1992)。
微量元素组成及其地球化学特征 1.微量元素组成油页岩中微量元素含量受多种因素控制,元素地球化学性质复杂,矿区不同层位油页岩微量元素含量变化较大(表4-18),以Ba含量最高,微量元素均未达到工业品位。油页岩段中V、Cr、Co、Ga、Rb、Nb、Cs、Ba、Pb、Cu、Zn元素的平均含量较中-下煤层间油页岩层明显富集;Th、U、Ni、Zr元素平均含量与中-下煤层间油页岩层很相近;中-下煤层间油页岩层富集Sr元素。2.微量元素地球化学特征微量元素Sr、Ba化学性质十分相似,它们均可以形成可溶性重碳酸盐、氯化物和硫酸盐进入水溶液中,与锶相比,钡的化合物溶解度要低如河水所携带的Ba2+在与SO2-4相遇时很容易形成难溶硫酸钡而发生沉淀作用因而多数钡元素在近岸沉积物中富集,碳酸盐矿物对锶的捕获能力较强,因此,Sr/Ba值常用来作为区分淡水和咸水的沉积标志,咸水沉积时Sr/Ba>1;淡水沉积时Sr/Ba,矿区不同层位油页岩Sr/Ba值为0.20~0.89,均小于1,说明其古盐度很低,反映出湖水介质属淡水内陆湖盆环境的特征,通过分析比较,发现油页岩段中部Sr/Ba比值变化较大,表明沉积水体的盐度在一定范围内具明显的波动性,沉积环境也在不断地变化。表4-48 达连河矿区油页岩微量元素分析结果表WB10-6表4-19 达连河矿区油。
微量元素地球化学
微量元素地球化学行为 表4-1 几个金矿床矿石微量元素的含量平均值及组合特征①为异常频率;②凡异常频率>60的,均列入元素组合特征,微量元素含量单位:10-6(据刘汉忠)。断裂、蚀变及矿化分带中,主要成矿元素由于地球化学性质上、原子或离子半径相同或相近、配位数及配位多面体的大小接近、电价相同或易于补偿等原因,反映在地球化学性状上具有较大的相关性,说明元素化学性质和共生组合的能力、成因上的密切联系。成矿区内微量元素相关性研究表明:Au与Ag的正相关性最好,成矿伴生元素Cu、Pb、Zn具明显的正相关,Co、Ni、Cr、Ti具正相关。同时,表4-1表明,Ag、Pb、Zn、Cu、As、Sb等元素平均含量均高于未蚀变的围岩,元素组合特征也表明Ag、Pb、Cu、Zn、Hg等可作为成矿区内金矿成矿成晕的特征指示元素。由于区内成矿受断裂的严格控制,所以上述元素同样与断裂带有一定的对应关系。在断裂蚀变带中,微量元素以过渡型离子和惰性气体型为主,又以亲氧元素占优势。从钾化→硅化带→绢英岩化带→黄铁绢英岩化带(从早→晚),矿化越来越好,微量元素有从亲氧型→亲硫型→惰性气体型→铜型离子型的变化趋势,即铜型离子增加,矿化加强。微量元素的演化是受热液性质演化决定的,金属于铜型。