地球化学（通用12篇）
地球化学 篇1
勘查地球化学学科作为一门新的学科分支, 它的发展经历了一系列的过程。而由勘查地球化学转化为应用地球化学, 这是一个多种学科综合运用的结果。本文就勘查地球学科的发展历史以及其发展趋势做以下研究和分析。
1 地球化学勘查技术的发展及应用
1.1 地球化学探矿的起源
地球化学探矿最早起源与北欧和苏联。其中有几位大师对地球化学探矿工程有着很重要的影响。戈尔德施密特和俄罗斯的维尔纳茨基以及费尔斯曼为化学探矿学科的发展做了很大贡献。在分析地球化学探矿时, 他们首先运用了光谱分析法。慢慢的, 这种用光谱分析地球化学探矿的方法从俄罗斯和北欧向着美国, 整个欧洲, 中国, 乃至全世界传播, 地球化学探矿工程才得到普遍的重视。
1.2 从地球化学探矿到地球化学勘查的转变
地球化学勘查, 早期也称之为地球化学探矿, 自从《Geochemistry in Mineral Exploration》这一经典著作出版之后, 人们更多的习惯称之为地球化学勘查。1973年, 一本叫做《地球化学勘查杂志》的书问世, 为地球化学勘查奠定了基础。但真正的将地球化学勘查作为一门学科来分析, 是在1974年。Levinson于1974年在《Introduction to Exploration Geochemistry》一书中首先正式提出来的地球化学勘查的学科。在1967到1980这个时间段, 地球化学勘查在太平洋以及非洲的一些地方取得了很大成就。
1.3 地球化学勘查的具体应用
在环太平洋, 南美洲西海岸一带, 人们寻找斑岩铜矿就运用了地球化学勘查技术。除此之外, 美洲的大铀矿也采用了地球化学勘查技术。为了促进发展中国家的经济发展和科学技术的提高, 联合国在这个时间段也开展了一系列为发展中国家找矿产的项目, 其中地球化学方法占据了首要位置。
1.4 地球勘查技术开始出现下降的原因
20世纪80年代之后, 有关地球勘查技术的相关文献资料开始减少。从总得方面上来讲, 大致有三个原因。首先, 矿产业的前景不容乐观, 这使得地球勘查技术没有可以用到的地方, 自然减少了对其关注和研究;还有就是, 地球勘查技术已经经历了一定的发展时间, 这让很多人误以为这门学科不管是从理论上还是从技术都已经很成熟了, 只要矿业公司做好应用就可以了;最后就是因为近几年来, 环境问题已经成为了影响人们生活水平和生活质量的首要问题, 许多原本关注勘查地球的化学家们都已经转行去做环境研究去了。
2 地球化学勘查技术与其他学科的交叉应用
2.1 地球化学勘查技术早期来源于找矿工作
早期的地质找矿工作, 主要是依靠地球物理和地球化学两门科学。1997年, 科罗拉多州矿业学院的Closs教授对地球化学勘查作了一个总结性的发言, 他认为这门学科的基本原理已经成立, 以后只要我们在运用过程中, 加强对其技术的深化, 只要做得更加精细, 这门学科就已经达到了成熟。尽管他的看法代表了很多勘查化学家的理论和观点, 但我们依旧对其观点依旧存在异议。因为在后期的应用过程中, 地球化学勘查技术依旧不够娴熟。
2.2 地球化学勘查技术与环境科学的关系
地球化学勘查技术是从化学分散模式的基础上发展起来的。地球化学分散模式主要是从矿中分散到四周介质的物质及其分散过程, 这是一种追踪找矿的过程。这种工作方式也是促使勘查化学家转入环境领域工作的主要原因。当勘查地球化学家刚刚进入环境化学领域时, 他们依旧是以矿业为中心, 通过对矿床风化的研究, 提出怎样才能更好的利用矿产, 怎样才能在开采矿产的过程中更好的保护矿上环境。也就是说他们所关注的环境也仅仅只是和矿产环境有关。
世界上最早的化学图集是J.S.Webb在1973年出版的北爱尔兰地球化学图集。自1973年以后的40年中, 世界上正在进行地球化学研究的共有50余项。而这些图集主要是由勘查地球化学家研究出的。他们打破了勘查地球化学的局限, 对地球化学图做了更进一步的研究。但是因为测定的元素存在差异性, 以及衡量信息的不完整性, 使得大部分化学图没有取得所设想的结果。这是地球化学图本身的技术缺陷造成的, 目前已经得到了科学家的重视。
3 化学填图技术的改变促进应用地球化学的发展
3.1 化学填图技术的转变以及具体应用
因为地球化学填图本身的技术缺陷给我们研究地球矿产资源带来了很大不便。因此, 改善地球化学填图技术势在必行, 全世界都在为改善这一技术而努力。就这方面, 我国做出的贡献最大, 并且已经得到了国际的认可。
经过研究总结, 我们以后勘查地球化学的发展方向, 不应该只限于矿床的研究, 而应放眼整个地球形成后的演化。从研究分散的元素模式, 到研究整套的元素分布模式。研究地球化学方向的转变, 将使勘查地球化学在资源、环境、农业与健康等等我们关注的问题上得到广泛应用。
比如: (1) 通过新的勘查方式, 可以找到影响国际民生的矿产资源; (2) 对整个地球矿产资源的演化的研究, 可以很快查明全球的矿产资源分布情况; (3) 对矿产资源分布图的研究, 可以合理规划农业、工业; (4) 还可以对未来的环境污染及其变化做到预测作用, 对环境污染做到预防和修复。
3.2 化学填图技术的转变使得地球化学勘查技术正在向着应用地球化学转变
近几年的化学填图技术主要是在勾绘一个化学元素地表空间分布图。各种各样的地球化学图是地球化学理论领域最为基础的图件, 对于解决资源与环境中的一些问题有着很重要的作用。因此可以看出, 勘查地球化学家的贡献早已超出了他本身的学科范畴, 将其称之为应用地球化学更确切, 也更符合其发展潮流。到目前为止, 应用地球化学学科正在逐渐成熟, 来自数学、物理、化学、生物、地学等多个领域的人物将越来越多的参与其中。
结束语
应用地球化学, 实际上是由勘查地球扩大范围而得来的。应用地球化学的建立, 将聚集一大批来自各个学科领域的专业人才, 这些专业学科人才将各自的知识与勘查技术结合, 将有力的推动了应用地球化学的发展。对于促进应用地球科学研究的更加深入有着重要作用。我国目前的勘查地球化学技术在整个世界来说, 处于领先地位, 我们也希望我国应用地球化学这一领域可以吸引更多不同学科的人才, 为地球化学的发展做出更大贡献。
摘要：勘查地球化学作为一门年轻的地球化学分支科学, 对于保护地球环境做出了很大贡献。据科学家推测, 勘查地球化学发展以后将在地球化学应用范围有着很大的作用, 因此, 又将其称之为应用地球化学。应用地球化学是由化学家、地质学家、物理学家、数学家、农学家与环境学家等多种学科综合的结果, 还尚未成形。多种学科的综合可以使得应用地球化学的研究更加深入发展, 而勘查地球化学家的思维方式也可以带动其他学科发展。
关键词：勘查地球化学,应用地球化学,矿产,技术
参考文献
[1]谢学锦.勘查地球化学的现状与未来展望[J].地质论评, 1996, 42 (4) :346-355.
[2]谢学锦, 邵跃, 王学求.走向21世纪矿产勘查地球化学[M].北京:地质出版社, 1999.
[3]谢学锦.勘查地球化学:发展史?现状?展望[J].地质与勘探, 2002, 38 (6) :1-9.
地球化学 篇2
油气地球化学的发展趋势
随着现代分析技术的不断改进和完善，及学科的相互交叉渗透，促使许多新的生长点和研究方向不断涌现，油气勘探和开发的实际需求迫切要求油气地球化学的发展也应该以社会效益、经济效益为中心，把应用研究和应用基础研究紧密结合起来，在密切为油气勘探开发服务的同时，促进油气地球化学学科的发展和壮大。在21世纪油气地球化学发展前景中以下几个方面值得重视。
一、天然气地球化学研究
天然气是一种优质、清洁、高效能源，从世界天然气产量在油气产量和能源结构中所占比重的增长趋势来看，21世纪将是一个天然气的时代，天然气工业将面临快速发展的历史机遇，而天然气的成因机理和成因类型判识、气源综合对比及富集规律等方面的研究仍需加强。例如，天然气和稀有气体同位素地球化学将继续成为一个活跃的研究领域。其中，天然气生成、运移、聚集和散失过程中的C、H同位素分馏效应是目前地球化学一个前沿和活跃的研究领域，还有许多问题有待深入探讨，其研究成果将影响天然气的气源、成因类型和成熟度判识。同时，在天然气成藏、煤成气、煤层气、深盆气和甲烷水合物资源的研究方面有待进一步深入。
二、油藏地球化学研究
油藏地球化学是有机地球化学一个新兴的研究方向，它是研究油藏流体(油、气、水)的非均质性及其形成机制、分布规律及油藏中有机一无机相互作用，探索油气充注、聚集历史与定位成藏机制，评价采油过程中储层及流体组成的变化、合采层单层产能贡献的变化，为油田的勘探、开发和提高采收率服务。自20世纪80年代中后期以来，世界各国主要油气区尤其是西欧北海油区都开展了油气地球化学研究，并取得了成功的经验。但是，随着油气勘探和开发工作的深入，2l世纪油藏地球化学还面临一些重大课题需要解决，例如油一水和油一岩相互作用及油一岩润湿性的地球化学机制及其应用，在油田开发和生产监测中的屏障(边界)定位与输入采油生产模式，为评价采油生产计划所进行的生产监测、管道漏失评定、混合的采油生产问题、注水突进的评定等问题。
三、非常规油(重稠油、油页岩、煤成油)的地球化学研究
重稠油、油页岩蕴藏量巨大，可能主要是由于开发成本高的原因，过去没有受到足够的重视，但随着近年来油价的持续高涨及常规油气资源的日益紧缺，其经济有效性评价、勘探和开发已经被提上议事日程，相应的，重稠油的地球化学及油页岩的地球化学有可能是未来一个重要的研究领域。
煤炭资源非常丰富，已开采的煤矿中普遍见到油气显示，但目前已发现的能形成商业性油气聚集的盆地还不多。尽管煤成油的概念已被人们普遍接受，但对煤成油的了解还很有限。因此，煤成油地球化学和有机岩石学研究，在2l世纪可能仍是一个活跃的研究领域。从科学的角度，煤成油的研究也有一些重要问题有待深化，如煤层与煤系泥岩对成烃成藏的贡献孰主孰次。煤成油初次运移中分异作用非常强烈，重质可溶组分大量滞留在源岩中，而聚集到煤成油藏中的几乎都是凝析油或轻质油，这就使油源对比更加复杂化。此外，如基质镜质体和树脂体等成烃之争，以及煤成油藏的成藏史及其成藏的基本条件等，都是一些值得进一步研究的问题。
此外，碳酸盐岩的地球化学、未熟一低熟油的地球化学、非烃的地球化学、生物标志化合物的地球化学、同位素地球化学也是油气地球化学中值得关注或有许多分歧有待理清的研究领域。
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地球化学 篇3
关键词：金矿；矿体化学特征；找矿；模型
矿床形成条件的分析是找矿标志确立的前提和基础。因此，全面地、系统地分析矿床形成的地质条件是提高预测水平的关键所在。河南省嵩县藿香洼金矿床得以形成所必须满足的条件包括使流体聚集的大地构造演化条件、促进流体运移、上升的具高渗透能力的构造条件和有利于流体沉淀的扩容空间条件以及由深度和岩性所决定的物理、化学条件[1]。找矿标志正是在这种有利条件下形成矿床所表现出的在地质、地球物理（电、磁）、地球化学方面的异常[2]。因此，科学地分析矿床形成条件对于合理的确定找矿标志，指导找矿预测具有重要意义。
1、河南省嵩县金矿概况
嵩县位于河南省洛阳市西南部，被誉为古都洛阳的后花园，自然资源极其丰富，已探明黄金储量420吨，年产黄金14万两，是全国八大产金县之一。这次发现大型金矿，系嵩县金钼多金属矿整合勘查项目在找矿突破战略中发现的。该项目主要由省地矿局第二地质矿产调查院承担实施[3]。据嵩县国土资源局地质勘查科贺松峻介绍，发现金矿处，位于嵩县县城西侧的大章镇山区，距离新建的洛栾高速很近，名字叫槐树坪矿区。“整合勘查项目时发现了它。多年来，嵩县整合勘查项目包括槐树坪金矿、东湾金矿、七亩地沟金矿、磨沟金矿、上道回沟铅矿、斩龙岗铅矿、瓦房铅矿和两河口钼矿8个探矿权。槐树坪金矿详查野外工作已经完成，估算资源量超过30吨，达到大型规模，东湾金矿详查工作已经完成，探获金资源量6.3吨，平均品位3.24克/吨。
2、河南省嵩县藿香洼金矿矿体化学特征
2.1 F985矿脉原生晕地球化学异常分带
通过对F985矿脉300余件样品统计、结合以区域同类岩石平均含量为地球化学背景进行分析。主要成矿及指示元素大多具有多重母体分布特点。其中Au、Ag具有5重复合母体，二者略有区别，表现为Au的高级母体发育，且第五与第四母体间的分离程度较高。而Ag在各母体间的分离程度都较低，高级母体极不发育。具有3—4重复合母体分布的组分有Pb、As、Sb、W、Mo等，其中Pb、Mo以背景母体分布为主，具有明显对数正态分布的特点，具矿化意义的高级母体不发育[4]。As、Sb、W的多重母体分离程度低，以低级母体代表的背景母体其含量与区域平均值相近或略高于后者。高级母体较发育且分离度不高具有明显异常分布的特点。Bi、Co、Ni具双重母体分布。其中Bi的第一母体为背景母体，第二母体为异常而Co、Ni的第一母体不发育，可能为遭受矿化热液活动产生局部带出所致，第二母体为背景母体，具有明显对数正态分布特点。Cu、Zn、Ba总体具有标准对数正态分布的母体特征，局部产生异常，但强度低、规模小。
2.2 F985矿脉地球化学异常的水平分带
由于F985矿脉产状较缓，因而元素地球化学异常的水平分带与构造蚀变带从顶板到底板之间元素的空间分布是一致的，从第五勘探线1023m标高和976m标高两个穿脉坑道中元素含量变化曲线我们可以看出，矿化及指示元素多集中分布于构造带两侧形成浓集带。在构造带中部矿化相对较弱。从不同组分的空间浓集范围可大体反映出元素异常的水平分带特点（图1、图2）。
在钻孔中采集的含矿构造带地球化学样品也显示了相同特点。与成矿作用有关的Au、Ag、As、Sb、Mo、Pb 6种元素中，接近构造带顶板分布的元素异常以Au、Ag、As为主，（ZK301，ZK503 ）构造带东段的4线剖面中异常元素增多ZK401，ZK401中为Au、As、Mo、Pb；ZK 403中最发育为Au、Ag、As、Sb、Mo、Pb。在靠近构造带底板的元素异常强度高、种类多、显示了主矿化浓集的特点[5]。
2.3 F985矿脉地球化学元素异常的轴向分带
前人研究资料表明，萑香洼金矿床与上宫、虎沟等金矿区均分布于花山岩体热构造应力场内，成矿作用与花山岩体成矿介质演化和热力场有关，因而在成矿物质组分上有一定相似性。由于成矿多阶段演化，区内成矿及伴生指示元素通常具有叠置矿体异常的特点。
3、河南省嵩县藿香洼金矿原生晕地球化学找矿模型
根据区域金矿床地球化学特征及原生晕水平及轴向分带序列总结出萑香洼金矿区矿床原生晕地球化学找矿模型（图3）。
从图3可以看出，藿香洼金矿区矿床原生晕轴向分带在整体上表现呈异常情况，其分布空间存在一定的差别。特别是常规的化学元素组合达不到预期的特征，从而使得一些元素不能进行有机的组合，而对金矿本身的化学特征产生一定的影响，进而影响到找矿的正确性[6]。
沿构造带轴向或倾斜方向不同标高的地球化学异常元素组合通常与金矿（化）体的不同部位有关。矿体前缘以As、Sb异常组合为主，Au异常含量较低。可以伴有Ag、Ba异常分布。在矿体晕中，从矿体头部→矿体→矿本尾部，异常元素组合相应从Pb、Ag→Cu、Mo→Co→Ni的变化为特征。Au异常通常贯通于矿床不同部位的異常中。是最直接的找矿指示元素。金异常的含量变化范围较大，从下限至边界品位以上，含量差可达数百倍乃至千倍。Au的低含量异常与 Ag及As、Sb的组合多能有效的指求深部盲矿体。在矿体晕或矿尾晕中重叠出现的As、Sb元素异常组合则可能指示深部存在盲矿体。
在同一标高或剥蚀水平，由于构造带对蚀变、矿化的制约，因而原生晕水平分带不太发育。各元素异常多紧邻蚀变带分布。向两侧迅速衰减。沿构造带走向，地球化学异常延伸较远，可达数百至千米。
结论
总之，通过对河南省嵩县藿香洼金矿矿体化学特征及地球化学找矿模型进行分析，由于金矿本身存在一定的外界干扰因素，使得在对矿体的化学特征进行判别时存在一定程度的差异，但这种是可以避免的，因此在对河南省嵩县藿香洼金矿矿体找矿模型进行建立时要充分地考虑到各方面的因素。
【参考文献】
[1]王恩德，门业凯，贾三石，等. 胶东郭城金矿稀土元素地球化学特征及其对成矿的指示意义[J]. 稀土，2014，03：6-12.
[2]李向文，杨言辰，叶松青，等. 黑龙江省塔河县十五里桥金矿床地质特征及控矿因素[J]. 地质与勘探，2014，01：77-87.
[3]包真艳，王建，杨言辰，等. 黑龙江平顶山金矿赋矿花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其构造意义[J]. 地质学报，2014，03：407-420.
[4]廖铸敏，马路遥，陶平. 黔西南龙潭组微量元素地球化学特征与金矿成矿物质来源研究[J]. 贵州地质，2014，01：10-20.
[5]夏锐，邓军，卿敏，等. 青海大场金矿田矿床成因：流体包裹体地球化学及H-O同位素的约束[J]. 岩石学报，2013，04：1358-1376.
[6]韩世炯，孙景贵，邢树文，等. 中国东北部陆缘内生金矿床成因类型、成矿时代及地球动力学背景[J]. 吉林大学学报（地球科学版），2013，03：716-733.
作者简介：陈宏伟，男，吉林蛟河，1969年11月5日，地质工程师，河南省焦作市解放东路153号地矿二院。
地球化学 篇4
1.1 区域地质特征
大地构造位于哈萨克斯坦板块内的准噶尔南缘~北天山陆缘活动带, 哈尔里克复背斜和北山向斜和三塘湖山间坳陷。地层:区内出露地层主要有古生界石炭系、新生界第三系、第四系。构造:区内构造形迹比较明显, 以断裂为主, 褶皱次之。具多期次, 主要划分为北西向、近东西向和北东向。岩浆岩:区内岩浆活动频繁, 主要发生在古生代石炭世, 具多次喷发和侵入。
1.2 区域地球物理特征
航磁特征:
1.2.1 区内磁场以大面积平静的负磁场为主, 局部为正磁场;
在测区有一些低缓磁异常, 异常值达500-800n T, 磁场总体走向为北西向呈带状分布, 负磁场的分布一般与大断裂带、现代沉积盆地和地质时代的沉积岩相一致, 区内的三塘湖山间坳陷北缘大断裂, 航磁表现为明显的近东西的负异常带也与中酸性岩浆岩密切相关, 正异常与各类侵入岩和中基性火山岩相吻合。另从地磁△Ζ异常与航磁异常走向一致, 为北西-南东向, △Ζ曲线呈锯齿状跳跃, △Ζmin=-3400r, 一般值在-1500r左右跳动, 异常对应是一套中基性火山喷出岩。具有中等磁性, 而且磁性变化范围大。因此利用磁异常可间接寻找与火山机体有关的矿产。
1.2.2 重力场特征
区域处于一个整体重力较低的背景上, 未形成明显的重力梯度带。在区内仅见有若干条规模不等的重力梯级带, 为近东西和北西向构造形迹。
1.3 区域地球化学特征
从1:20万资料可看出, 区内Au及多金属元素丰度值普遍高于其他地球化学分区。区内中石炭系和中泥盆系地层中Au、Ag、Sn、Sb、Pb、W、Mo在中石炭系和中泥盆系地层中明显高于全域的丰度, 标准离差大于全区。说明这些元素易富集形成局部化探异常。区内金及多金属元素异常, 多分布在断裂带附近, 尤其是断裂交汇处更为有利, 石炭系次火山岩地层及花岗岩、花岗闪长岩体的外接触带附近。这些突出的地质条件, 在某种程度上是元素富集成矿有利场所。
1.4 区域矿产特征
区内矿产丰富, 目前已发现矿产有:金、铜、铅、锌、铁、银、煤等, 其中铜、金具有工业价值。矿床集中分布于北山一带, 其成因类型主要为热液型, 其次为沉积型。热液型又分为气化-高温热液充填型-中-低温热液填充型。
2 工作区地质、地球物理、地球化学特征
2.1 地质特征
地层:主要为古生界石炭系下统第二分层和中上统第一分层, 新生界第四系全新统。构造:区内构造发育, 从构造形迹上看, 主要为北西向和近东西向, 以断裂为主。岩浆岩:区内岩浆活动频繁, 主要为华力西期侵入岩, 其次是派生岩脉。侵入岩分两个侵入次, 呈岩基、岩株状分布。岩脉:石英脉为后期侵入的派生岩脉, 多呈脉状分布于华力西期花岗闪长岩体及石炭系地层中。石英脉为灰白色、灰褐色, 隐晶质结构, 块状构造。局部脉裂隙面见有褐铁矿 (黄铁矿) 。
2.2 地球物理特征
激电中梯异常特征:工作区大部分地区电阻率在600欧姆以下, 只有在工作区西北部及东南部有1000~2000欧姆的高阻电性体分布, 有的达到数千欧姆。工作区大部分区域极化率都在1%~2%之间, 没有发现较为明显的弱极化异常区, 局部有一些单点异常, 分析认为, 这些单点类的异常只能指示出局部的硫化物富集, 找矿意义不大。
2.3 地球化学特征
该区1:1万岩屑测量面积9.36平方千米, 共圈出单元素异常143个, 共圈出组合异常12个。从单元素异常特征可以看出, 主元素Au-1、Au-5、Au-8、Au-9、Au-14、Au-16、Au-17 Au-20、Au-21、Au-23。Ag-1、Ag-5, Cu-1、Cu-5、Cu-9、Zn-3、Zn-4、Zn-5、Mo-1 Mo-5、Mo-6、Mo-9 Mo-13Mo-15具面积大, 强度高特点大多数具中内带。前缘元素As-5、As-9、As-11、As-13、As-16、As-17、As-18、As-19, Sb-9、Sb-12、Sb-14、Sb-18, Bi-1、Bi-12、Hg-3 Hg-8 Hg-9等也具有一定规模和强度高特点, 而且具中内带。排序较前的为:09Hy-3、09Hy-12、09Hy-10、09Hy-6、09Hy-9。现将前五位的组合异常解释评价叙述如下:
2.3.1 09Hy-3号异常
该组合异常分布在测区北部, 总体呈东西向展布, 面积约2.15平方千米, 组合异常排序第一位。从组合异常特征看, 以Au、为主, 伴有Cu、Pb、Ag和As、Sb、Hg、Bi元素异常, 套合较好, 东部和西部有两个异常浓集中心, 其中Au-5、Au-8、Au-9、具规模大, 强度高等特点, 具中内带。异常在石炭系中上统凝灰质砂岩、凝灰岩内, 岩石具硅化、碳酸盐化、绿帘石化和少量的褐铁矿化。异常北东部在华力西期花岗闪长岩体内, 推断该异常为由Au为主等多金属矿化引起的矿致异常。
2.3.2 09Hy-12异常
该组合异常分布在测区西南部, 总体呈北西向展布, 面积约0.65平方千米, 以Au为主, 伴有Ag、Pb和前缘元素As、Sb、Hg、Bi元素组合在一起, 套合较好, 其中:Au-22、Au-23和前缘元素As-18、As-19、As-20、Sb-14、Sb-17、Sb-18, Hg-8、Hg-9, Bi-12等异常具规模大、强度高特点, 具中内带。
异常在石炭系中上统凝灰质砂岩与花岗闪长岩体接触带内, 岩石具强硅化、碳酸盐化、绿帘石化和和铁矿化。异常区北西向构造破碎带发育。推断该异常由Au矿化引起的矿致异常。
2.3.3 09Hy-10号异常
该组合异常分布在测区东南部, 总体近北西向展布, 面积约0.4平方千米, 以Au、Zn为主, 伴有Cu和前缘元素As、Sb元素异常组合在一起, 套合较好, 其中:Au-21、Cu-9、Zn-4、Zn-4和前缘元素As-16、As-17, Sb-12、Sb-13等元素异常具规模大、强度高特点, 并具中内带, 异常位于的石炭系中上统凝灰质砂岩与花岗闪长岩体接触带上。岩石具强硅化、碳酸盐化、褐铁矿矿化, 推断该异常由Au、Zn为主多金属矿化引起的矿致异常。
2.3.4 09Hy-6号异常
该组合异常分布在测区西部, 靠西侧未封闭, 总体近北西向展布, 以Au、为主, 伴有Cu、As、Sb元素异常, 套合紧密, Au-16、Au-17, As-11、Sb-9 Sb-10具中内带, 并具有一定规模, 异常在石炭系中上统凝灰质砂岩与花岗闪长岩体接触带上, 岩石具硅化、碳酸盐化、绿帘石化和褐铁矿化。异常区北西向断裂带发育, 推断该异常由Au矿化引起的矿致异常。
2.3.5 09Hy-9号异常
该组合异常分布在测区靠南中部, 总体近北西向展布, 以Au、为主, 伴有Cu、Zn和前缘元素As、Sb异常, 套合紧密, 浓集中心明显。Au-19、Au-20, Cu-5、Zn-3、As-14、Sb-11具中内带, 并具有一定规模, 异常在华力西期花岗闪长岩体内, 岩石具硅化、绿泥石化和褐铁矿化。异常区北西向断裂带发育。推断该异常由Au矿化引起的矿致异常。
2.4 矿化蚀变特征
经地质简测工作在工作区发现1条强硅化、绢云母化、褐铁矿化蚀变带, 长约300米, 宽100米至200米, 产于花岗闪长岩体与下石炭统第二亚组凝灰岩、凝灰质砾岩接触带。表现为:总体呈带状分布, 走向为近东西向, 北倾, 倾角40O-65O, 岩石具强硅化, 岩石断面、裂隙面具有褐铁矿, 多呈浸染状、蜂窝状、胶状及粉沫状, 并以黄铁矿假像产出。
湿地生态地球化学研究进展 篇5
湿地生态地球化学研究是湿地研究的核心内容之一, 是研究其物理过程、化学过程和生物过程及其相互关系以及这些过程与湿地功能的`关系.回顾了近年来国内外湿地生态地球化学方面的研究成果,介绍了它的概念,并评述了湿地的生态功能、元素地球化学、生物地球化学、湿地模型和3S技术等新技术在湿地研究中的应用等方面的研究进展.提出了中国湿地生态地球化学研究的优先领域,应加强湿地基础理论研究及在湿地的演化、生态过程、界面过程、预测与评价、信息系统等方面的研究.
作 者：姚志刚 谢淑云 鲍征宇 Yao Zhigang Xie Shuyun Bao Zhengyu 作者单位：中国地质大学地球科学学院,湖北,武汉,430074 刊 名：环境污染与防治 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL POLLUTION AND CONTROL 年，卷(期)：2006 28(2) 分类号：X5 关键词：湿地 生态地球化学 物质循环
植物地球化学应用于找矿的探讨 篇6
【关键词】生物地球化学；找矿；植物
在当前的国际社会中，矿产资源的需求量越来越大了，因此加强矿产资源的探测与开采在我国目前的工作中具有十分重要的最用。实际上，矿产勘测是一项十分复杂的技术，而我国目前甚至在国际社会中普遍采用的一种手段就是利用植物地球化学的方式进行找矿，在效果上确实能够达到满意的效果，因此本文进一步研究了这一方法在我国西北地区的应用，希望通过本文的论述能够引起相关研究人员的共鸣，从而实现更加理想的发展。
1、当前植物地球化学的相关研究成果
最早提出植物地球化学这一概念的学者是前苏联的C·M特卡利奇，他在1938年提出了将这一方法应用在找矿行业中，因为通过他的研究发现地处于西伯利亚的植物中含有铁这类矿物的含量圈，可知在周围具有一个大型的矿床，随着研究工作的不断深入，植物地球化学这一概念基本上已经在世界范围内得到广泛的发扬，同时在世界上矿产的资源含量不足的情况下，采用这一方式进行找矿已经成为势在必行的一种方法之一，既在前苏联得到应用后，又迅速扩展到几个国家，如美国、英国等，这些国家也相继利用植物地球化学对矿产资源进行勘测与研究，直到进入我国后，这一方式也已经发展得相对成熟，整个找矿的过程中都应用到了这一方式。
2、植物地球化学的特征
通过相关的研究发现，植物与矿产资源具有十分密切的关系，从植物对矿产元素的吸收上就能够得出相应的结论，如果某一地区具有大量的矿产资源，植物就会预先给出启示，因此才具有一定的意义可循。通常情况来讲，在每株植物中，都会含有一定克数的物质，集中表现在土立方以及根系中，通过对关键性部位的观察就能发现其与一般植物所具有的特殊性差异，因此对于地下的环境状况分析也是具有重要的影响意义。以我国西北地区为例，在矿床中主要被植物吸收因素为金属元素，是化学元素的重要组成部分。如果元素的含量越来越度，但是植被又不能被完整的吸收，就会出现植物异常现象。
3、找矿中植物地球化学的具体应用
3.1采样
在运用植物地球化学这一方法的过程中，并不会受到时间的限制，就是说在一年四季都可以开展采样活动，但是不同季节中采样的效果也具有一定的差异，其中春季是地质条件最好的季节，因为在春季中，树叶中会出现较多的粘稠浆液，但是相对的也会增加处理的难度。在夏秋季进行采样，虽然处理的难度减轻了，但是植物中的微量元素会出现较大的变化，在一定程度上会影响到采样的效果。如果是在冬季，那么就要视情况而定。
3.2对植物样品进行加工与再分析
在完成采样的环节后，首先要将植物样品进行细致的清洗，如果有条件，尽量使用蒸馏水进行清洗，这样分析效果会更加理想。完成清洁工作后，将其放置在室内80℃的环境中进行进一步的处理，在烘焙箱中大约干燥2至3日后取出，进一步加以灰化，最后将植物样品进行研磨，由此就完成了样品的加工。使用显微镜对其中所含有的微量元素进行分析，以原子光谱、化学光谱以及直读光谱为依据，最终确定出植物样品中所含有的微量元素。
3.3对植物地球化学参数的确定
在进行研究的过程中，植物地球化学的相关参数的确定十分重要，因此在具体研究的工作中，至少要正视两点基本的参数，一是积聚系数，二是衬度系数，前者的确定主要是针对对植物吸收能力的研究，植物吸收能力的强弱，都可以从积聚系数中得到具体的体现，也可以说这是本性的显现。如果土壤中矿物质元素增加了，那么积聚系数也会随之而发生转变。而后者则属于一种数据指标，是关于归一化的数据指标，如果植物的生长出现异常，那么这一数据会得到直观的体现。通过对两种系数的研究，就可以联系起植物自身生理机能的变化，因此更进一步体现出矿化异常的情况。
将二者进行有效的结合对于研究植物地球化学应用于找矿这一课题具有十分重要的意义，在具体的研究工作中，通过衬度系数的变化，可以反映出植物自身本性与异常环境适应能力之间的关系，当二者之间的比值大于1或小于1时，则说明植物在异常环境中的适应能力较强，而处于二者之间就说明适应能力较弱。在实际找矿的过程中，如果比值比1大，那么对于找矿结果更加具有积极的意义，不仅代表植被的吸收与积累能力强，含有更多的元素，也代表更加便于从事找矿工作。
4、植物地球化学找矿的成功案例
日本的北行良在菱刈矿区通过采集两条剖面上的土壤和植物样品进行了次生晕与植物地球化学对比分析，植物地球化学异常更加明显，广泛地反映矿化区的范围。Cohen等（1987）对加拿大的赫姆洛矿山进行的植物地球化学异常试验，也表明了植物地球化学异常与矿化区对应关系非常明显。这都说明应用植物地球化学找矿确实具有一定的实用性。希望能在采集植物样品的同时还采集植物根部或其附近土壤和岩石样品进行对比分析，运用多指标异常叠加信息能更精确地确定异常范围，并找到目标矿体。桂西北地区属热带一亚热带季风气候区，红壤、黄壤分布普遍，植被覆盖稠密，该地区植物种类繁多，主要以常绿阔叶林为主，杉和蕨的分布也十分广泛，非常适宜于开展植物地球化学找矿工作。因此，在该区开展的铅、锌、锡等多金属矿产普查，可考虑采用植物地球化学找矿方法。
5、结语
综上所述，运用植物地球化学进行找矿具有跨时代的意义，这不仅关系到我国矿产事业的进一步发展，同时对社会的经济发展也具有积极的影响。因此应该在相关人员的研究工作基础上开展具体的实践活动，进而将我国的找矿水平发展到一个全新的高度。
参考文献
[1]宋慈安，杨仲平，雷良奇，文宗振.西双版纳南坡铜矿区植物地球化学特征及找矿有效指示植物[J].桂林理工大学学报，2010（01）.
[2]宋慈安，雷良奇.我国勘查植物地球化学的研究现状及发展方向[J].桂林工学院学报，2009（01）.
谈勘查地球化学样品的采集 篇7
1 地表水样品的采集
1.1 布点原则
河床宽, 水深流急的河段, 在与水流垂直的断面上, 在河床宽度为1/4、1/2、3/4点处取样, 也可以在上、中、下游三个断面取样;而河床窄、水量小、无沙洲的河段, 可在河流中心一点取样, 或在一断面上取数点, 然后混合为一个样。在污染源下游大的河心沙洲取样时, 可在沙洲前取一点, 沙洲两侧各取一点。若有多个污染源和有支流的河段, 要在多个断面布点取样, 以了解污染前后和混合前后的情况。
1.2 地表水样品的采集
1.2.1 水样容器要求:
盛水样的容器以硬质玻璃瓶或聚乙烯瓶为宜, 事先用洗涤剂和稀盐酸或稀硝酸处理, 再用蒸馏水冲净沥干备用。取样前用所取水样振荡清洗2~3次。
1.2.2 水单样体积要求:采样体积按分析项目的多少和方法的灵敏度而定, 一般取2~3L。
1.2.3 水样的类型:
可分为瞬时水样、混合水样和综合水样。若污染物分布均匀, 浓度水平变化缓慢的水体, 样品可在几分钟内取完, 该水样称为瞬时水样;混合水样是指在同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样的混合, 主要用于浓度和流量变化大的废水和污水;综合水样是把不同采样点同样采集的瞬间水样混合后所得的样品, 当在几条废水河、渠处建立综合处理厂时常用这种水样获取参数。
1.2.4 取样深度:
取河、湖表面水样时, 采样瓶应侵入水面下30~50cm, 离岸1~2m;在浅水区采样, 采样瓶口离底至少10~15cm;在天然水体中取样, 还要考虑到久旱、久雨、暴雨、大风等特殊气象条件。
1.2.5 底质取样:
根据勘查目的, 对底质的取样应尽可能与水样品取样相对应, 一般采用挖式采样器或锥式采样器采集, 前者适用于采样量较大的情况, 后者适用于采样量少的情况。样品重一般为1~2kg。
1.3 水样保存
各种水质的水样品, 从采集到分析测定这段时间内, 由于环境条件的改变、微生物新陈代谢活动和化学作用的影响, 会引起某些物理参数和化学组分发生变化, 为将这些变化降低到最低程度, 水样保存的时间, 原则是越短越好, 清洁水和轻度污染水保存时间可稍长一些, 而污染严重的水从采样到送实验室分析的时间最好在12小时以内。
2 大气样品的采集
大气稳定度、风速、风向和降水等大气现象对环境空气质量的影响很大。大气稳定度直接影响大气的垂直混合;风速和风向则影响污染物的水平运动和扩散, 大气污染物浓度与风速呈反比;雨、雪、霜、雹等降水现象的净化作用则是清除空气中的尘粒和污染气体。在环境地球化学勘查中, 大气采样时必须考虑气象因素的影响。
2.1 采位位置和采样频率
布置采样点时一般需要满足下列原则:采样器入口一般在距地面1.5m以上;在污染源比较集中、主导风向比较明显的情况下, 应将污染源的下风向作为重要监测范围, 布置较多的采样点, 上风向布设少量作为对照;采样点的周围应开阔, 取样点应离开高大建筑物、大树等一定距离, 使采样点至周围建筑物顶点的连线和采样点水平线之间的夹角不大于30°。交通密集区的采样点要设在距人行道边缘至少1.5m处。各采样点的设置条件和采样要求要尽可能一致或标准化, 使获得的勘查数据具有可比性。
2.2 粒子状态污染物 (气溶胶) 取样
粒子状态污染物是指分散于大气中的微小液态或固态微粒, 这些微粒和气体分子相比, 质量较大, 受惯性和重力作用的影响较大, 这样在取样时会遇到一些如等速采样、重力沉积等特殊问题, 在实际工作中可查阅专门文献。
2.3 分子状态污染物 (气体) 取样
由于气体污染物多呈分子状态, 如二氧化硫、一氧化碳、氯等。因此, 气体样品的采集方法主要有:吸附、吸收、冷凝和捕集等。
2.3.1 吸附:它能够通过采集大体积样品而浓集痕量成分, 常用吸附剂有活性炭、硅胶、氧化铝和各种气相色谱担体等。
2.3.2 吸收:是使气体分子溶于特定的溶剂中的采样方法。气体被吸收的效率在很大程度上取决于气体和液体之间接触面的大小。
2.3.3 冷凝:是冷冻空气使其达到所收集的气体成分的沸点或凝固点以下的采样方法。
2.3.4 捕集法:
是在不可渗透的容器中直接采集大气样品。它只适宜采集小体积样品, 故多用于采集高浓度成分的大气样品。这种采样法的优点是可以不测量采样体积, 但必须测定采样时的大气温度和压力, 以便进行换算。此外, 该方法所用装置简单、使用面广、且所采集的样品都是采自瞬间。
3 土壤样品的采集
土壤不象大气和水样那样均匀性好, 土壤本身在物质成分和颜色上一般都具有层状结构。由于土壤的不均勾性, 通常采取多点取样、然后混合均匀的方法。
3.1 对角线布点法
该方法适用于面积小、但地势平坦的污水灌溉或被废水污染的田块, 由进水口到出水口引对角线, 将此对角线均勾三等分, 每等分的中间设置一个采样点, 即每一田块设置三个采样点。根据勘查目的、田块面积和地形等条件, 可作调整多划分几等分, 适当增加采样点。
3.2 梅花形布点法
这种布点法适宜于面积较小、地势平坦且土质均匀的田块, 中心点设在两对角线相交处, 一般设5~10个采样点。
3.3 棋盘形布点法
该法适宜于中等面积、地势平坦、地形完整开阔、但土壤较不均匀的田块, 一般设10个以上采样点。此法也适用于受固体废物污染的土壤, 但由于固体废物分布不均匀, 应设20个采样点以上。
4 生物样品的采集
由于污染物或微量元素在生物体内各部分中的分布是不均匀的, 所以对个体大的生物常需要分部位采样;对个体细小的生物常用碾磨为匀浆的方式取样。
4.1 植物样品的采集
取全植株样品时要注意根系完整, 大的植株可采取按对称轴分取的办法来缩减样品。样品外部所沾的泥土, 要用纱布蘸蒸馏水擦洗, 不可随便用水洗。清洁干净的样品, 例如, 蔬菜类茎叶柔嫩, 可捣碎, 捣碎时可加人适量的去离子水;树叶、树枝、草杆等较坚韧的样品可用不锈钢剪刀剪碎, 或烘干在布袋内揉碎;谷物等籽粒可用谷物粉碎机或硬质球磨机磨碎, 其粒度以可通过40目尼龙筛为宜。植物样品, 除谷物籽粒可在较高温度烘干外, 一般均在60~65℃以下供干。样品重量要求制成干样至少有30g, 新鲜样品重量可按含90%的水来计算所需要重量。
4.2 动物样品的采集
人体样品一般指血液、头发样品。一般不用抗凝剂, 必要时可用柠檬酸钠抗凝, 6mg柠檬酸钠可抗凝1ml血液。人发样品一般2~5g为宜, 要求取同一部位的头发。发样先经1%的洗净剂浸泡, 再用一般蒸馏水冲洗干净, 最后用去离子水清洗三次, 在60℃下烘干。
摘要：样品的采集和处理是环境地球化学勘查的重要工作, 也是获得环境地球化学信息的基础, 采集样品的代表性和样品的处理情况, 直接关系到分析数据的可靠性。本文对地表水、大气、土壤和生物样品的采集和处理方法进行简要的分析。
关键词：勘查,地球,化学,样品,采集
参考文献
[1]候德义.找矿勘探地质学[M].北京:地质出版社, 1990.[1]候德义.找矿勘探地质学[M].北京:地质出版社, 1990.
构造地球化学的回顾与展望 篇8
1 构造地球化学概述
构造地球化学是从化学角度研究地球构造的一门科学, 主要针对的研究对象是存在于地壳当中的化学元素及其地质之间的构造作用, 属于一门构造地质学与地球化学之间的边缘科学, 通过对地质构造从化学角度加以研究, 从而揭开地球起源的神秘面纱, 为人类对浩瀚宇宙的探索做出贡献[1]。对于构造地球化学的研究还能揭示出在构造环境下有用物质的赋存规律, 为矿产等资源的勘探, 人类社会的生产活动提供指导依据。
2 构造地球化学的发展回顾与展望
2.1 构造地球科学的发展回顾
2.1.1 元素的丰度和起源
门捷列夫提出并改进元素周期律以来, 为元素的性质, 各基础学科的研究奠定了坚实的基础。一八九九年克拉克在此基础上提出了元素分布丰度曲线, 根据元素的原子量得到地壳元素的平均丰度, 后来人们将平均丰度称为克拉克值, 为地壳中的元素迁移, 岩石、矿产资源的产生提供了基础资料。哈金斯对多种陨石化学成分的研究, 提出了“哈金斯定律”, 诺达克夫妇在对大量的陨石研究中, 根据大量的数据分析得出元素宇宙丰度, 随后在多位科学家的不懈研究中提出元素集核素的宇宙丰度[2]。
元素起源理论在天体化学等学科理论的发展中逐渐完善。布尔比奇根据元素在恒星中合成的假说将其形成分解成氢燃烧等八个过程, 这个假说被认为是现代元素起源的雏形, 但是由于历史条件、科学技术不够成熟等方面的限制, 有些理论可能会存在质疑的地方。
经过多年来的研究, 对大量的数据资料分析, 科学家普遍认为元素的起源于宇宙大爆炸, 经过宇宙的膨胀与冷却之后, 原子在核与电子结合下形成, 气体之间相互作用, 在引力的作用下, 相互不均匀性地聚集, 形成原始星云。经过上亿年的变化, 出现了多种氢燃烧等现象, 形成的元素越来越多, 水、气体、磁场等物质现象产生形成了宇宙空间形态。
2.1.2 环境地球化学
全球人口的增长, 随之而来的是环境污染与资源贫乏的严重问题, 在人类对发展问题的研究中产生了环境地球化学等学科, 这些学科指引着人类社会更协调地生产与发展, 对可持续发展做出了重要贡献。在对生态环境的调查中运用地球化学, 通过对各种元素的元素, 得到了气候环境变化的特征, 从而为人类从化学角度加深对地球环境的认识, 从而为人类保护改善赖以生存的地球环境做出重要的指导作用。
2.1.3 天体化学
从上世纪五十年代末以来, 人类开始探月工程, 开始对月球的研究。多年来人类在此方面一直做着孜孜不倦的努力, 通过载人或者无人登月带来了月球上的岩石等样品, 为地球这个邻居的研究提供了大量的参考。随后人类又开始了对火星的探索, 获取了其星球的数据, 加深了人类对火星化学物质组成等方面的认识, 而从获取的陨石中的分析研究中发现, 火星表面有河网、细菌化石的存在, 证明火星上曾经孕育出生命, 曾经有生物繁衍生息, 这也为人类有一天登上地球以外生活的研究做出了假设[3]。
2.2 构造地球化学的展望
人类在地球上已经生存了上万亿年, 地球是如何产生的, 对人类的起源, 地球以外的星球是否还有其他生物的存在, 这些问题一直是人类社会孜孜不倦的追求方向。自古以来人类社会对地质构造等宇宙形成与发展的问题上从来没有放弃, 除了人类社会的经济、政治、文化层次的发展, 值得肯定的是人类从来没有放弃对构造地球化学的关注, 伴随科学技术的进一步发展, 对构造地球化学的研究永远不会停住脚步, 更多的未解之谜将会揭开神秘面纱。基于现代全球的发展变化形势, 对构造地球化学的研究存在于改善环境资源变化之中, 可以说根据现在的形势来看在其理论的研究基础上如何用于人类社会环境的保护, 资源的节约成为其研究方向趋势。
3 结语
结合上述可知, 本文从两个方面对构造地球化学的回顾与展望展开了论述。第一部分简单介绍了构造地球化学的愿望, 第二部分直接进入主题对其发展回顾与展望进行了论述, 体现了人类社会对地球起源、生命起源的求知欲望, 体现了人类为科学研究勇于献身、刻苦钻研的精神品质。对构造地球科学的研究是一项人类社会的伟大工程, 是与人类社会发展息息相关的工程, 相信在全人类的共同努力下, 其理论将会更加丰富, 将会为人类的发展开创新纪元。
参考文献
[1]翟东兴.断裂构造微量元素地球化学特征初步研究[J].中国科技信息, 2013, 10:33-34.
[2]安国英.青海省东昆仑中段地区构造地球化学特征及地质意义[J].物探与化探, 2015, 01:69-75.
谈铜元素区域地球化学特征 篇9
1 地槽系的地背斜构造单元构成
地槽系的地背斜构造单元一般为铜的高背景或高值区;褶皱带中铜一般为低背景或低值区。用铜的高、低背景值大致可圈出地槽区中三级构造单元的边界与范围。
2 铜的高值区、带和异常主要分布
铜的高值区、带和异常主要分布在三级构造单元的边部或边缘。多连片或呈带状分布。常与其中的元古宙地层及太古宙地层有关。但不同构造单元内铜的背景含量有明显差异。其中以中、新元古代末固结的扬子陆块铜含量最高, 新元古代末或稍晚固结的羌北—昌都—思茅微陆块、羌中南—唐古拉—保山陆块及准噶尔地块次之, 古元古代末固结的华北地台铜含量最低。
3 不同活动带和同—活动带的不同地段铜的含量也有明显差异
其中南华活动带铜含量最低, 为大片低背景和负异常, 而松潘—甘孜活动带则略高。在同一活动带上, 天山—赤峰活动带西段高于东段、昆仑—秦岭活动带东段高于西段, 冈底斯—腾冲活动带东段高于西段、准噶尔—兴安活动带西段高于东段。
在活动带上, 铜异常或高值区多呈弧岛状或串珠状分布。
4 铜的正、负异常区带和高、低背景区带的分布与我国主要断裂构造分布一致, 并基本展示出我国主要断裂构造的分布格局
如展示东西向断裂构造分布的铜异常带有华北地台北缘、东昆仑、雅鲁藏布江、梧州—梅州等异常带。展示北东向断裂构造分布的铜异常带主要有东南沿海一系列负异常和近似等间距分布的孤岛状正异常、苏州—德兴—吉安异常带、南京—九江—郴州异常带、鸭绿江—日照—九江负异常带、密山—抚顺—营口—烟台—郯城—黄石—平江—郴州异常带、大兴安岭—太行山异常带、弥勒—师宗—贵阳—吉首异常带、龙门山异常带等。展示南北向断裂的有银川—庄浪和石棉一个旧等异常带。展示北西和北北西向断裂构造的异常主要分布在我国西部, 如天山—祁连山—秦岭、昆仑—秦岭、西南三江及广西红水河等地。
5 铜地球化学域、地球化学省和地球化学异常区
铜的区域异常分布往往与区域性成矿活动密切相关。成矿区带、矿化集中区呈现不同级次的地球化学异常。
5.1 川西南—滇东—黔西北铜地球化学域
面积约30万Km2。它是全国最引人注目的、铜含量最高的地球化学域、大地构造位置为扬子陆块的西南端, 南北向、北东向和北西向深大断裂的交汇部位, 呈楔状分布。出露地层和岩性主要为中新元古界昆阳群、大红山群变质岩和二叠系峨眉山玄武岩。区内分布有许多著名的铜和多金属矿床, 如四川的拉拉厂、李伍、大梁子、会理, 云南的东川—易门、大红山以及茂祖、乐马厂、个旧、卡房等有色金属矿床。
这个地球化学域铜高的原因可能有:来自壳幔深部二叠系高铁拉斑玄武岩的风化、元古宙地层及湿润气候下岩溶、半岩溶区的地表次生富集作用。
5.2 扬子地台东南边缘巨型铜异常带
该巨型异常带位于扬子地台与南华活动带接合带的地台一侧, 深入地台200余公里, 形成长1000余公里, 宽200余公里, 由一系列地球化学省、区域地球化学异常和局部地球化学异常组成的北东向巨型铜异常带。
这个巨型异常带可分为两个亚带。东亚带位于地台与活动带的边界, 异常不连续, 由苏南铜区域异常、浙西赣东北铜地球化学省、赣南铜区域异常和广东大宝山铜区域异常组成。这个亚带著名的铜、多金属矿田有德兴、银山、天排山、大宝山等。西亚带由栖霞山铜区域异常、铜陵—枞阳铜地球化学省、九端—鄂东南铜地球化学省、湘东区域异常带和湘东南铜多金属地球化学省组成。在这个带上分布着我国许多著名的与中酸性侵入岩有关的大型铜、铜铁、多金属和钨、锡矿田。
5.3 华北地台北缘铜异常带
铜异常呈东西向带状分布, 从内蒙古狼山至辽宁抚顺, 断续长1300余公里。该带铜异常从总体上较弱。出露地层主要为太古宇与元古宇变质岩系及少量第四系玄武岩。除霍各气、东升庙多金属矿床外, 尚有—些中、小规模铜矿床。
5.4 秦巴地区
分布着西秦岭、东秦岭和大巴山铜地球化学省。铜异常强度中等, 但多连片分布。在西秦岭省。分布的地层主要为碧口群海相火山岩和寒武纪黑色岩系。已发现的矿床主要为筏子坝铜矿床、煎茶岭铜、镍矿床和阳坝铜矿床。大巴山省铜的高含量也与黑色岩系有关, 在该区的东段发现有银硐沟银矿。东秦岭省由扶风—周至、银洞子—商县、镇安—山阳等区域异常组成。该区内已发现有双王金矿、银洞子银矿及高岭沟锑矿等。
5.5 东南沿海铜异常带
该异常带分布在南华活动带中。铜的局部和区域中弱异常在大片低值区呈孤岛状沿北东方向呈弧形分布。在浙江绍兴西裘—福建三明、龙岩—广东梅县玉水—阳春石—广西博白金山几乎每个孤岛状异常都有相应的铜和多金属矿对应产出。
5.6 西南三江中段地球化学巨省
该省面积超过50000, 含有两个重要异常带:—为巴塘—玉龙—纳日贡玛—可可西里的布喀达板异常带。该带中铜异常呈北西向孤岛状等间距分布, 已发现玉龙、马拉松多、多霞松多、纳日贡玛等多个大型斑岩铜矿床。另—个为中甸—德饮—竹瓦根异常带。异常也呈孤岛状北西向分布, 该带南段已发现拖顶、羊拉等中、大型铜矿。
5.7 雅鲁藏布江铜地球化学巨省
该省铜异常沿雅鲁藏布江两岸呈东西向分布, 形成南北两个异常带。在拉萨附近向东两带明显分离, 其中北带走向转为北东东且铜异常含量明显增强。目前该省已发现甲玛赤康大型铜多金属矿床。
5.8 祁连山铜异常带
该带从敦煌至白银至海原呈北西向分布, 长达1000余公里。该异常带上分布的著名矿床为白银厂铜多金属矿床。
5.9 东昆仑铜异常带
异常带呈近东西向分布。铜异常很弱, 仅在西段有两个明显的浓集中心。该带尚未发现有规模的铜矿床。
5.1 0 天山铜异常带
该异常带呈北西走向, 大致可划分为北、中、南三个近于平行的亚带。其中中亚带规模最大, 从西天山一直延续到东天山。在其东段已发现黄山、小热泉子等铜矿床。北亚带与超基性带分布有关。
5.1 1 东准—北准铜异常带
铜异常由两个亚带组成, 呈北西西向分布。南带呈串珠状, 长约400余公里。北带连片分布, 总体走向呈北西向。铜异常的分布与两个超基性岩带的分布相对应。北亚带已发现喀拉通克铜、镍矿床。
参考文献
[1]山西213队, 中条山铜矿赋存条件的初步认识, 铁铜矿产专辑.第—集[M].北京:地质出版社, 1973.
地球化学 篇10
工作区位于中天山古板块伊犁星星峡弧盆带Ⅲ级构造单元依格孜塔格晚古生代岩浆弧, 北以红柳河大断裂为界与星星峡古生代岛弧带相邻, 南以茅头山大断裂为界与塔里木古板块南天山弧盆带Ⅲ级构造单元印尼卡拉晚古生代裂谷相邻。
1.1 区域地质特征
区域上地层有震旦系、寒武系、奥陶系、二叠系、第三系及第四系。
区域内岩浆活动强烈, 侵入岩分布广泛, 主要以古生代岩浆岩为主。
脉岩发育, 基性脉岩-酸性脉岩均发育。
构造分东西向构造和北东向构造。
东西向构造带中褶皱轴向和断裂延伸方向一致。褶皱以短轴褶皱为主, 且具有背斜较紧闭, 向斜较开阔的特征。断裂多为高角度的冲断层。
北东向构造带是叠加在东西向构造带之上的一个构造带。区内北东向构造带萌芽于尼盆纪或石炭纪, 成熟于石炭纪至二叠纪。
岩浆活动强烈, 在石炭纪、二叠纪, 尤其二叠纪侵入体广泛分布, 其展布方向均为近北东向。北东向褶皱多为较紧密的线状褶皱, 次级褶皱多具有明显的拖曳现象。断裂构造十分发育。断裂之间长形成较大的构造透镜体。
北西向构造:北西向构造不发育, 仅局部见有其构造形迹, 其方向为北西300度左右。组成的褶皱轴向和层间断裂亦为北西向。褶皱为中等紧密的向斜、背斜;断裂为与褶皱轴向一致的压性结构面。
1.2 区域地球物理特征
区内大致可分为南北两个不同的磁场特征, 南部为一平稳的0-100γ的正背景场, 对应一套古老的片麻岩、片岩;在此背景场上有一EW向带状局部异常, 而北部为NEE向的正负跳跃强烈的磁场区。对应于中基性、中酸性火山岩出露地段。区域性局部升高正磁场可能覆盖的中酸性侵入岩体的反映, 根据相邻地区的规律, 区域性的负磁场可能是前寒武变质岩系的反映;异常带处于海西中期花岗岩与石炭系火山碎屑岩地层相接部位, 形成一向北突出的弧状, 异常强度较大, 一般在数百个γ以上, 经地面检查异常带由火山岩引起。
1.3 区域地球化学特征
1:20万组合异常中Cu元素异常在本区分布面积较大, 反应了Cu元素总的变化情况:西北部高, 中部偏高, 出现两个高中心, 由北向南, 由东南向西北, 由中部向东、西两侧, Cu的含量由高变低, 最高含量66PPm, 最低含量6PPm。
Pb元素分布普遍, 总的变化趋势与Cu基本一致, 最高含量44PPm, 最低含量18PPm。
Zn元素分布普遍, 反应的变化趋势与Cu、Pb基本一致, 最高含量68PPm, 最低含量14PPm。
Cr元素分布普遍, 图幅西北部高, 东北部和中部偏西及东南部较高, 向东西逐渐降低, 最高值266PPm, 最低值90PPm。
Co元素分布普遍, 自图幅西北部向东南出现似反“S”形, 自15.8PPm到9.8PPm到10.6PPm至15.8PPm高面值, 在其西侧出现两个6.2PPm和7.4PPm的低中心, 东部形成一个2.6PPm的低中心。
1.4 区域矿产分布
区域目前发现矿床、矿点较多, 有铁、锰、金、石膏、食盐矿产, 矿床、矿 (化) 点共19处, 航磁异常86个、重砂异常25个、金属异常41个、放射性异常1处。
2 工作区的地质、地球物理、地球化学特征
2.1 地质特征
区域出露的地层为第四系。
工作区断裂构造不发育, 次一级断裂为北东向或近东西向。
工作区内未见大面积岩浆岩, 只有两个辉长岩脉, 辉长岩脉呈北东向展布。
2.2 地球化学特征
工作区地貌类型主要为低山区, 丘陵地形, 相对高差不大, 天然露头较少, 植被不发育。区内水系较发育, 沟谷开阔平坦, 由于各种风化作用改变了元素的存在形式, 在搬运过程中都发生不同程度的元素迁移或富集, 通常物理风化作用在本区起主导作用, 化学作用和生物化学作用为辅助作用。
2.3 地球物理特征
2.3.1 磁法特征
测区出现了明显的局部磁异常四个, 分别为西南部磁异常C1、中部异常C2、东部异常C3、东南部异常C4。C1、C2、C3三个异常从走向看, 处在同一个带上, 应属于同一类磁性体, 磁异常的不相连, 说明该磁性体在走向上不连续, 形成多个透镜状的磁性体独立存在。从C2异常的曲线特征来看, 磁性体呈宽度不大的脉状产出, 且东部宽, 向西逐渐收缩尖灭, 曲线的南缓北陡, 说明磁性体向南倾斜, 倾角大约60°左右。有一定埋深, 顶板埋深约20~30米, , 根据地表所见有基性-超基性岩出露, 推测磁性体也有可能为岩体所引起的。
2.3.2 激电中梯特征
工作区大部分地区电阻率在80欧姆以下, 推测西部的中阻异常应为岩体的综合反映。
工作区大部分区域极化率都在1%以下, 其他异常范围较小, 从异常形态上分析, 均为一些局部的弱极化异常。
16线的30-50号点之间及20线的50号点之间的磁异常与激电异常对应关系较好, 激电测深工作反映极化体向下有一定的延伸。对磁异常进行反演表明, 磁异常主体由基性超基性岩体引起, 磁化率为6000*10-64лSI、8000*10-64лSI。弱激电异常分布在岩体南北两侧的接触带部位, 是寻找铜镍多金属矿的有利部位。
综上所述, 从地、物、化等综合资料研究认为该区是东疆地区重要的铜镍矿成矿有利区段。具有较大的找矿潜力。
摘要：头吊泉西山铜矿通过地质、物探、化探工作大致查明区内地层、构造和侵入岩的分布情况, 在测区局部地段发现的磁异常与激电异常对应关系较好, 激电测深工作反映极化体向下有一定的延伸。对磁异常进行反演结合地质背景认为磁异常主体由中基性、超基性岩体引起, 是寻找铜镍多金属矿的有利部位。
地球化学 篇11
获奖后面对本刊记者的采访，仍是从容淡定的张荣华研究员谦虚地表示：成绩属于党和国家，属于支持、帮助我的各位领导、老师和专家，属于和我一道工作的所有的同志，属于中国地质科学院矿产资源研究所地球化学动力学实验室的成员和客座教授。感谢国土资源部和原地质矿产部、科学技术部、国家自然科学基金委员会、中国地质调查局、中国地质科学院和矿产资源研究所长期以来的大力支持！
一、高温高压流体和流动反应原位观测装置、方法、整合技术
张荣华研究员长期从事的地球化学动力学研究，属于国际前沿的研究领域，是研究地球内部化学反应的过程，研究各种矿物、岩石在各种地质流体中的反应速率、变化规律，以探讨成矿金属来源、迁移和堆积过程。这项研究首先需要在实验室创建模拟自然界地球内部的高温高压条件的实验装置、实验方法技术，才能实现研究高温高压下反应过程，取得实验数据。
记者：请介绍一下，您所研发的这项技术在地球深部资源、能源探测技术方面，在地球化学动力学研究领域的深远意义和战略价值。
张荣华：“高温高压流体和流动反应原位观测装置、方法、整合技术”，这一发明缘于如何面对国际发展的新趋势新挑战。近20年，国际地学界，从“封闭、静止、平衡转向开放、流动、非平衡的研究”，从“冷鉴定”到“高温高压原位直接观测”探测地球深部，这是认识地球深内部物质和运动的科学前沿。特别是高压科学有了划时代的突破，可以用实验方法研究地球内部的物质。
我们的发明集中在：高温高压流体、流动反应动力学的原位观测装置方法和整合技术。实现认识与探测高温高压下的物质有两种方法途径：研制高温高压化学传感器和研制带有高温高压窗口的反应釜，同时实验研究高温高压的反应。地壳10公里下已经达到300度，深部钻孔打到10公里下就很难了。但是，大量的地球深部的资源和能源形成于高温度高压下和分布于地球深部，为此，国家需要发展能对地球深部资源能源探测的关键技术，发展地球科学新研究领域方面急需的新仪器、新装置、新方法。
我们的发明创造正是处在国家需要深部探测的关键时刻。其深远意义和战略价值表现在两方面：一是直接推广应用于深部流体的探测，用于深海和深部热水地区，极大发展和提高了深部探测的技术领域。另一方面，加快发展探测地球深部物质、资源和能源的基础研究。用于模拟地球内部的物质状态的这种实验，会进一步推动地球内部物质的探索，认识金属资源和能源的形成和分布；同时，可以配合地球物理方法对深部探测的结果进行解释。
目前，国家提出关于国家资源和能源发展的“358”规划，以解决国家资源和发展长期需求问题。我们这些发明技术为实现这一规划提供了新的机遇和关键技术。当然，这些发明研制的仪器还要不断发展，要形成各行业所需要的各种类型的产品和更多的新仪器设备。
记者：从陆地和海洋的深部能源探测上讲，这项技术与国外同领域的相关技术相比存在哪些特点和长处？
张荣华：目前在陆地和海洋的深部能源探测方面，这些发明的技术方法有独特的优点和创新点。例如，高温高压化学传感器可以直接用于对陆地和深海的热水和含矿流体的探测。我们研制的高温高压化学传感器可用于400度流体的酸碱度，水中的硫化氢、氢气、氧化还原电位测量。相比国外的同类研究的技术设备，它们体积更小、更耐用、更适合极端条件下大温度范围直接地投放使用和长期监测。
这些传感器可以置于高温400度高压流动反应装置里，用于高温高压化学动力学过程的实时和原位测量。这些装置国际市场上没有产品。欧美的实验室也在研制中。
我们发明的有窗口的反应腔可在400度高温下连接紫外可见谱仪和一个流动体系，除测量温度、压力，还可以获得反应产物的成分和结构；而国外的市场产品是不能在高温大于100度情况下测量的，而且不能测量压力。
这些发明已经做到对高温高压流体和流动反应过程原位测量，可以同时测量化学性质、测量物种的结构、测量反应动力学过程，实现多种方法技术的整合。发明研制使我们在这些领域走在国际前沿。更重要的是我们可以摆脱高新技术受国外发达国家控制的局面，意义是非常重大的。
二、国家重点实验室要特别重视研制新实验仪器设备，要鼓励中国人自己的创新，学科才能发展
张荣华介绍说，国家级重点实验室和国家测试中心应当是有区别的，前者是发展新学科，后者是要有专业的测试方法手段。现在存在一种倾向，我国很多的大学和研究所都在争办国家级实验室，其中只有少数实验室是下大力创新发明研制的，而有相当多的实验室都在花大钱买国外仪器，不惜重复引进。
我们的国家级实验室考核的指标里没有发明研制的内容。但是，同类型的美欧实验室里，实验设备常常是自己研制的。靠国外市场上买来的仪器不可能有划时代的科学发现。我认为，国家级实验室要特别重视研制新实验仪器设备，要鼓励中国人自己的创新，不要搞成外国仪器的展台，但目前这项工作还没有引起足够的重视。
张荣华还谈到，没有仪器发明，就没有科学发现，这是百年物理学的经验。我们很难设想依靠在国际市场上采购的仪器能观测到超前的、别人没有观测到的现象。在科学越来越依赖于研究手段的今天，实验手段的进步为科学家打开了新的窗口，不仅有助于理论突破，甚至可以改变科学家思路，开辟新的研究领域。美欧国家重视仪器方法发明，应当引起我们高度关注。
记者：你是怎样创建地球化学动力学开放研究实验室的？在20多年研究过程中，您遇到的最大困难来自哪些方面？您又是如何克服这些困难的？
张荣华：上世纪80年代初，我赴美国，先后在加利福尼亚大学伯克利、普林斯顿大学学习和合作累计五年，我感到国外地学研究领域有很多值得学习的地方，其中很重要的方面就是，科学家一旦有了科学的灵感，认定自己“想要做什么”，为实现它，就会非常努力地去创造条件，建立自己所需要的设备，研制或改造仪器；有了条件，自己动手做实验，取得实验数据，不断改进……才有了新的科学发现。当然这需要科学家有雄厚的数理化基础，有坚韧不拔的顽强精神，才能实现这一点。
回国后，我的科研工作就是努力这样做的。
1984年回国后，我提出的第一个自然基金项目：矿物在热液系统内的化学动力学和物质迁移。那时候，在国外和国内这项研究都是新领域、空白领域。当时，高温高压下矿物的化学动力学问题实验研究，在美国刚从其他领域如化学化工领域的方法运用到地学。我们作出的高温高压下矿物的溶解反应动力学数据都是空白领域的数据。当时，普林斯顿大学的David Crerar教授写给中国地质科学院李廷栋院长的信上说：“荣华正在做的是一个没有资料可查的新领域……是先锋研究。”
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建立地球化学动力学研究新领域，开展高温高压开放体系地球化学动力学实验和理论研究，以及极端条件下（高温超高压）物质及相互作用研究，必须先创建一个新的科学实验领域，必须发明一系列新的仪器或装置，因为没有现成的仪器可买到可使用。建立一个跨地学与物理、化学、力学的新科学领域，必须先有多学科实验技术的集合。我们需要与国际地学界同时进行这一创新发明实验装置的探索性研究。国际同行认为，高温高压流体和流动反应原位观测装置、方法、技术是现代科学技术的一场革命。
回顾我所走过的道路，我遇到的最大困难还在于发明研制的深远意义常常不是被人们理解的。所以在开始的时候是最困难的，得到的经费是不足的，我们一方面要自筹经费，艰苦奋斗，把发明研制工作坚持做下去；另一方面，要做出成绩，取得更多的理解和支持。
我曾用自己节省下的钱从国外买回部分实验设备；最初是在地下室研制成功我国第一套开放流动体系的化学动力学实验装置，并进行了实验，取得了数据；我也经历了自筹经费运行部级开放研究实验室的时期。但同时，我也得到了许多专家，许多科技管理部门的领导和同志，尤其是得到我部我院各级领导的理解和大力支持。经20年的艰苦探索和锲而不舍追求，先后建立了我国第一个地球化学动力学开放研究实验室和第一个高温超高压流体实验室，形成了自己的专业特色和独特发展方向。
1991年，我作为地质矿产部基础项目的首席科学家，用研制的流动反应装置发现了固-液反应的自组织现象。张炳熹院士在一次地质学会的总结大会上鼓励说：“外国人做到的，我们中国人能做到，外国人不能做到的，我们中国人也能做到！张荣华不就做到了吗！”，张炳熹老师和许多专家的支持鼓励和期望，激励我不断克服困难，不断前进。
科学家的创新思想往往不被多数人理解，是少数派。要发明研制、要申请资助常常遇到“表决关”，往往被传统的表决方式所否定。在当前国家有越来越多的经费投入科研项目的时期，应当为“发明”开辟“绿色通道”，不拘一格，用一切办法鼓励创新性研究，为它建立特殊的立项机制。
三、国外地学研究领域有很多值得学习的地方
记者：您认为当前国内地学研究上还存在什么突出问题？
张荣华：基本物质的科学概念在国际学界走到一个新阶段。物理科学的进步、仪器发明的进步已经深入到每一个领域。从“超导”到“哈勃望远镜”的发展深刻影响了国际地学研究；但是，80年代我回国时，国内的地学还多是处在描述科学阶段，缺少现代科学成就的应用。要有新的实验研究和新思路，需要更真实地靠近自然界地球内部的条件，开辟从“封闭—静态—平衡”走向“开放—流动—非平衡”的领域研究，需要摆脱“冷鉴定”的高温高压原位的实验观测。目前，尚需要加强实验研究。
记者：您认为国外地学研究领域有哪些值得我们学习的地方？
张荣华：多年在美国大学和实验室里的学习研究经历，我感到国外地学研究领域有很多值得学习的地方。我在美国，先后在加利福尼亚大学伯克利、普林斯顿大学进修和合作研究；后又与康乃尔大学等许多科学家合作。还到过哈佛大学、麻省理工大学等十多所大学和实验室。这些大学都是美国的一流大学，名列前茅的大学。在美国学习和合作累计五年期间，取得了成绩，与许多有科学贡献的学者们建立了密切的合作关系。尤其在前十名的大学里，在那里你会感受到一种气氛：大家都很勤奋。很努力地追逐一种新东西，新实验结果、新数据、新科学发现。大家在想新问题在哪里？实验室里自己搞仪器研制和组装实验设备是非常平常的事。博士生之间和研究人员之间、科学家之间的科学研究，从不愿意重复别人的工作，特别强调要讲“标新立异”。在一个研究单位里，几乎找不到两个人用同一思路、同一种方法做雷同题目，不喜欢去跟别人做“热门”的科研。实验室不豪华，生活也不讲究，甚至表面有些乱。也没有人议论SCI收录的事。追逐科学真理才是生活目标。当前，我们的第一需要应当是在实验室里建立一种科学精神、科学气氛。
从地学科学研究上具体地说，国外重视高温高压实验，重视把数学物理化学的新进展用在地学领域里，再发展新的东西。物理和化学里的许多原理，到了地学领域里就是高温高压问题，或超高温超高压问题，其原理也需要发展。例如凝聚态物理问题，到地学就是极端条件下的凝聚态物理问题，同样也是地学前沿领域的问题。
四、为了祖国的强大和科学的发展
记者：这次获奖对您个人的研究事业、对于您所在的中国地质科学院矿产资源研究所意味着什么？
张荣华：获奖对个人的研究成果来讲，是得到了国家的评价、认可和肯定，是对我从80年代从美国回国后所做的科研工作的肯定。
这是国土资源部和原地质矿产部的荣誉、中国地质科学院的荣誉、矿产资源研究所的荣誉。我刚从国外归来时期，如果得不到应有的支持，是不可能在国内创建起一个新的研究领域并取得研究成果的。
科学研究事业从来都是社会的发展动力，而不是个人的事业。我们说发明研制从不是与本国发展现况比较，而是从国际发展去比创新的。所以说，本次获奖最重要的意味着什么？我认为，最重要的是意味着我们的国家在这一研究领域有了自己的独立的知识产权，达到国际领先的研究水平。
张荣华，研究员、教授、博士生导师，1963年毕业于北京大学地质系地球化学专业，1966年中国地质科学院研究生院毕业后开始从事矿床研究。上世纪80年代初，他赴美国先后在加里福尼亚大学伯克利、普林斯顿大学进修和合作研究；后又与康乃尔大学等许多科学家合作，累计五年，在美国探索地学前沿。回国后，创建了我国第一个具有国际先进水平的“地质矿产部地球化学动力学开放研究实验室”，任实验室主任和实验室学术委员会副主任，是我国地球化学动力学学科带头人。他的专著主要有《矿物在热液内化学动力学和物质迁移》、《开放体系矿物流体反应动力学》、《重要金属矿来源、迁移和堆积过程和化学动力学》、《长江中下游典型火山岩区水-岩相互作用》；在国内外发表论文220多篇，其中SCI收录36篇，SCI引用180多次，EI收录11篇。获得6项国家发明专利和2项实用新型国家专利，另外申请1项美国发明专利。
硅质岩成因的地球化学研究方法 篇12
地球化学方法
1 常量、微量元素及稀土元素
Murray等综合了分别来自太平洋、大西洋、印度洋及南半球高纬度边缘海盆的40个硅质结核样品的地球化学信息。统计分析结果显示:硅质岩中的Al2O3、Fe2O3含量与Si O2含量呈负相关;Ca O、Mg O、Sr与Si O2的含量不相关;Mn O, P2O5, Ca O在各样品中含量变化不大;微量元素Zr、Cr、Rb、Nb与Al2O3和Fe2O3的分布趋势相同。稀土元素含量很低, ΣEREE与Al2O3, Na2O, K2O, Fe2O3相关性良好, 相关性系数为0.8±0.02;其他元素如Mg、Ti等, 与Mn O, Ca O, P2O5没有相关性[3]。
Baltuck M认为除主要元素Si之外, 其他元素 (包括Al, Fe, Mg, P, K, Ca, Ti, Mn) 含量的相互间比值相较各自绝对含量对于判断硅质岩成岩环境更具意义[12]。Bostrom (1969) 提出, Al2O3/ (Al2O3+Fe2O3+Mn O) 值是衡量海相硅质岩形成过程中热液参与程度的指标。Adachi等统计了前人针对不同成因典型岩石的元素分布特征的研究, 绘制了热液成因和非热液成因沉积在Al-Fe-Mn三角图中的分布区域如图1。[1]
图1中显示:热液成因硅质岩较富集Fe2O3、Mn O;非热液沉积岩石较富集Al2O3。Murry认为:Mn是在硅质岩成岩过程中分离出来的, Mn O含量与Al2O3、Fe2O3含量相关性极小, 因而应把Mn O从计算因素中排除, Mn O的排除只是剔除了干扰项, 而由此得出的结果只是小规模的修正, 没有产生大的影响。但目前的研究中, 普遍用的还是Al2O3/ (Al2O3+Fe2O3+Mn O) 值[5,7]。
Murray统计全球不同沉积环境的49个硅质岩样品, 提出Fe2O3/Ti O2、LaN/CeN和Al2O3/ (Al2O3+Fe2O3) 之间的相互关系可用来判别硅质岩的沉积环境[4]。如图2、3。
此后的硅质岩成因研究中所用到的判别标准大都是由Murry、Adachi、Bostrom、Yamamoto的成果直接或变换得来[5,6,7,8,10]。
综合可归纳如表1所示。
Murray认为:常量、微量和稀土元素中, 稀土元素受成岩作用的后期影响最小, 因而稀土元素携带了硅质岩最原始的沉积环境信息, 稀土元素的总含量和每种元素的绝对含量对指示海相硅质岩的成岩环境有重要意义[2]。
2 稳定、放射性同位素及稀有气体同位素
硅质岩的δ30Si组成随浅海-半深海-深海环境的变化, 其对应平均值分别为1.3-0.4-0.16[11]。然而这一规律只是统计平均值, 存在着很多反例。所以沉积环境分析时应广泛结合其他标准综合判断。
硅的成因对硅、氧同位素组成有重要影响如表3。
随着实验装备条件的的发展, 越来越多的技术手段如XRD、EBSD、Raman等也运用到地质研究中来, 如罗安等, 利用XRD得到河南汝阳熊耳群硅质岩中石英颗粒主要为低温石英;通过Raman分析得出:边缘的石英颗粒有序度升高, 表明硅质受到流体的影响;SEM分析得出硅质矿物颗粒表现出紧密堆积的特点, 极好的吻合了对流热水喷出后的快速沉淀堆积产物[9]。
硅质岩由于其特定的产出环境和较强的抗风化能力, 对于恢复古地理、古气候、大地构造等具有重要的意义。地球化学方法具备其独有的稳定性, 对于硅质岩成因的研究有着极其重要的意义。
摘要：硅质岩在全球的沉积记录中只占到1.6wt%, 但是它分布广泛, 且形成于特定的地球化学环境, 故硅质岩的成因对于研究古地理、古气候、大地构造等具有重要的意义;同时, 硅质岩岩性致密坚硬, 抗风化能力强, 其携带的信息能够相对完好的保存下来, 是极好的地质信息载体。文章大量总结前人的研究, 对硅质岩成因的地球化学研究方法进行了详细归纳。
关键词：研究方法,成因,硅质岩,地球化学
参考文献
[1]Mamoru Adachi.Hydrothermal chart and associated siliceous rocks from the northern pacifictheir geological significance as indication of ocean ridge activity[J].Sedimentary Geology, 1986, 47:125-148.
[2]Murray R W.Rare earth elements as indicators of different marineenvireonments in chert and shale[J].Geology, 1990, 18:268-271.
[3]Murray R W.Interoceanic variation in the rare earth, major, and trace element depositional chemistry of chert:Perspectives gained from the DSDP and ODP record[J].Geochimica, 1992, Vol.56:1897-1913.
[4]Murray.R.W.Diagenetic formation of bedded chert;evidence from chemistry of the chert-shale couplet[J].GEOLOGY, 1992, 20 (3) :271-274.
[5]胡古月, 等.湖北峡东地区“盖帽碳酸盐岩”中隧石条带的地球化学特征及其古环境意义[J].地质学报, 2013, 87 (9) :1469-1476.
[6]李凤杰, 刘殿鹤, 刘琪.四川宣汉地区吴家坪组硅质岩地球化学特征及其成因探讨[J].天然气地球科学, 2010, 21 (1) :62-67.
[7]林良彪, 陈洪德, 朱利东.川东茅口组硅质岩地球化学特征及成因[J].地质学报, 2010, 84 (4) :500-507.
[8]刘新宇, 颜佳新.华南地区二叠纪栖霞组隧石结核成因研究及其地质意义[J].沉积学报, 2007, 25 (5) :0730-0736.
[9]罗安, 李红中.汝阳地区熊耳群火山岩内夹层硅质岩的微区特征及地质意义[J].光谱学与光谱分析, 2014, 34 (12) :3333-3339.
[10]邱振, 王清晨.湘黔桂地区中上二叠统硅质岩的地球化学特征及沉积背景[J].沉积学报, 2010, 26 (12) :3612-3628.
[11]盛吉虎, 陈中新.硅质岩沉积地球化学研究现状[J].地域研究与开发, 1998, 17:117-120.