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)
稀土及微量元素地球化学特征
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。
原始地幔,亏损地幔,富集地幔,他们的定义分别是什么? 首先原始地幔、亏损地幔、富集地幔的划分是通过地球化学的成分划分的,而不是在地球中的位置原始地幔:即地核形成以后,地壳形成以前的地幔.亏损地幔:原始地幔经过部分。
微量元素地球化学特征及地质意义 通常把岩石中含量低于1%的化学元素称为微量元素。微量元素所包含的具体元素则是相对的,而非一成不变,即某一种元素在某一种岩石中是微量元素,而在另一种岩石中就成为常量元素或主要元素了。因此,在分析微量元素时,必须指明其赋存的岩石名称或类别。例如铁,在石灰岩和白云岩中是微量元素,但在铁质岩中是主要元素了。沉积岩中的微量元素,主要是经类质同象方式存在于碎屑矿物、碳酸盐矿物、粘土矿物的晶格中,或以吸附方式存在于粘土矿物和沉积有机组分中。沉积分析中常用的微量元素有:Li,Be,B,Ti,V,Cr,Ni,Cu,Zn,Rb,Sr,Zr,Mo,Ba和稀土元素。按元素周期表,依化学性质分类,可以有稀碱金属(Li,Rb,Cs等),稀有元素(Be,Nb,Ta,Zr,Hf等),稀土元素(La,Ce,Nd等),过渡族元素(Fe,Co,Ni,Cu,Zn等)。按戈尔德斯密特的元素地球化学分类系统,有亲石元素、亲铁元素、亲铜元素、亲气元素等。沉积物中的某些特征微量元素化学性质较为稳定,主要受物源影响,相对独立于沉积环境和成岩作用,在风化剥蚀、搬运、沉积、成岩过程中其含量基本保持不变,在物源区和沉积区具有一定的可比性。在沉积过程中,沉积物与水介质之间有着复杂的地球化学平衡,如沉积。
微量元素地球化学 凌源—平泉地区义县期火山岩的微量元素含量列表(表3-5-4)。这里,值得指出的是,考虑到已有资料的完整性和可靠性,以下主要以建昌—凌e68a84e8a2ade799bee5baa631333433616232源一带的火山岩微量元素数据来叙述其特点。(一)微量元素特征1.相容元素本区义县期火山岩的相容元素含量分别为,Cr(131~0.52 μg/g),Ni(50.3~1.67 μg/g),Co(24.0~5.5 μg/g),V(5.06~97.2 μg/g,),Sc(13.0~7.0 μg/g)。可见,其含量均小于上地幔和地壳,只有永安的玄武岩Cr含量(达342.0 μg/g)较高。与中国同类火山岩(鄢明才等,1996)对比,本区火山岩中Cr、Ni、Co、V明显偏高,Sc略高。2.大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba、Pb等)本区义县期火山岩的Rb含量为193.0~50.0 μg/g,Sr为906.0~207.0 μg/g,Ba为1215.0~894.0 μg/g,Pb为43.0~28.9 μg/g。可见,以上大离子亲石元素含量均普遍高于上地幔和地壳。与中国同类火山岩对比,Rb略高,Sr、Ba、Pb明显偏高。3.不相容元素只在建昌一带的义县期火山岩有Nb、Zr的含量,其中Nb为16.5~48.5 μg/g,均明显高于上地幔和地壳,Zr186~265 μg/g,与中国同类火山岩相近;其他盆地只有Zr的含量,为203.5~145.5 μg。
地层中微量元素含量背景及共生组合 一、确定地层微量元素含量背景的方法地层元素含量背景的研究,传统的方法是采用算术平均值作为含量背景,这种方法忽略了后期地质作用的影响。实际上,现在所测得的地层中的元素含量值,可能包括了两次或更多次地球化学作用,第一是地层形成时的地球化学作用,第二是后期地球化学作用的叠加与改造。只有去掉后期叠加和改造的影响,才能真正了解地层形成时的地球化学作用特征。特别是对于以找矿为目的地质研究,只有分析出各地层形成时成矿元素的地球化学特征(原始丰度)和后期地球化学作用造成的元素富集或亏损,才能真正分析矿源层、含矿层及成矿规律,以指导找矿勘探。根据Vistelius(1960)的“地球化学过程的基本定律”,单一地球化学过程形成的单一地质体中,化学元素的含量服从正态分布,也就是说沉积岩形成时元素的初始含量服从正态分布,而后期地球化学作用叠加的元素含量的混合分布则偏离正态分布(多峰偏态分布),且大多为正偏。Vistelius给出了多次地球化学作用叠加情况下元素含量的概论分布密度函数的表达式为:湘中区域古流体及锡矿山锑矿成矿作用模拟式中:fi(x)—正态分布密度函数;pi—第i个正态母体的权系数;i—地球化学作用的期次。根据。
微量元素地球化学 义县期火山岩的微量元素分布状况概述如下。1.微量元素的含量变化1)相容元素:由前列表3-5-2可见,义县期火山岩中相容元素(Cr、Ni、Co、V、Sc),从初始期—主期—晚期—末期其含量呈明显降低趋势。初始喷发期的钾质粗面玄武岩、橄榄玄武粗安岩中,Cr为390.3~154.3 μg/g、Ni为208.5~102.0 μg/g、Co为44.1~31.7 μg/g、Sc为22.1~17.4 μg/g等元素含量介于上地幔与地壳之间,而V为209.4~138.7 μg/g较高。与中国玄武岩类对比,其Cr、Ni较高,而Co、V和Sc偏低。四合屯地区义县旋回初始喷发期的钾质粗面玄武岩和橄榄玄武粗安岩类Cr、Ni明显偏高,而Co、V和Sc偏低。其中,部分样品的Cr、Ni含量分别达到1003.7~466.4 μg/g和303.9~234.7 μg/g,远大于洋壳值,说明其来源可能深达地幔。主喷发期的安粗岩和粗面英安岩类,上述相容元素含量与初始期岩石比较均相应降低,有的如V、Sc降低尚较明显;如与中国玄武安山岩和安山岩对比,则Cr、Co相近,Ni略高,V、Sc明显偏低。晚喷发期的安粗岩和粗面英安岩等与主期岩石对比,Cr、Ni、Co、V和Sc均明显偏低。其中,Cr、Ni低几十倍,Co、V低1~2倍,Sc略低。末期的流纹岩及粗面英安岩类的Cr、Ni含量略有增高,但Co、V和Sc。
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)。