芙蓉洞洞穴水离子浓度和元素比值变化特征及其环境意义

通过对芙蓉洞2006年3月—2009年2月期间泉水和洞穴滴水、池水的地球化学指标监测,结合当地的器测数据,初步认为洞穴滴水的Sr2+、Ca2+、Mg2+浓度及其比值既取决于环境降水和温度的变化,也受到上覆岩土作用的影响。芙蓉洞外山上的6#泉水Ca2+平均浓度为45.81 mg/L,洞内1#、3#滴水Ca2+的平均浓度64.59 mg/L,2#和4#池水中由于Ca2+沉积,浓度下降到24.74 mg/L,下降了大约61.7%。Mg2+和Sr2+的浓度在泉水、滴水和池水中的变化规律与Ca2+基本一致。各种水体中Cl-的浓度变化幅度较小,平均浓度为1.720.2 mg/L。岩溶水与基岩作用时间长短以及运移过程中Ca2+的前期沉积作用对各元素与离子含量变化具有重要作用。旱季Ca2+的前期沉积作用和雨季基岩的溶蚀及雨水的稀释作用主导着岩溶水中Mg/Ca与Sr/Ca的变化,这些指标能对干旱和洪涝等极端气候事件做出响应。

沼泽沉积剖面特征元素比值及其环境意义——盐碱化指标及气候干湿变化

沼泽发育过程中堆积的各类沉积物真实地记录下区域环境演变与沼泽发育过程的信息。以向海沼泽湿地为研究对象,由137Cs2、10Pb法定年实现沉积层深度坐标向年代坐标的转换,对典型沉积剖面特征元素比值进行了综合剖析。结果表明:Sr/Ba、Rb/K、(CaO+K2O+Na2O)/Al2O3等比值具有盐碱化和气候干湿变化的指示意义。该区域的盐碱化并非只发生在近几十年,而是由来已久,只是近年来人类活动促进了盐碱化进程。霍林河流域近240年来气候存在冷干—暖湿—冷干的多次波动,1880年之前气候以冷干为主,并有小幅度波动;1880年后气候开始转暖,但仍以冷暖波动振荡为主。

半干旱区沼泽沉积剖面特征元素比值及其物源、氧化还原变化信息

沼泽发育过程中堆积的各类沉积物真实地记录了区域环境演变与沼泽发育过程。以霍林河下游漫流区向海沼泽湿地为研究对象,由137Cs2、10Pb法定年实现沉积层深度坐标向年代坐标的转换,对其典型沉积剖面特征元素比值进行了综合剖析。结果表明:稳定元素对比值Ti/Al是判断不同沉积物来源是否一致的较好指标。剖面上下Ti/Al比值在一定层序的波动变化表明物源的波动性,洪水成因可能性较大。综合比较,V/(V+Ni)比值用于沼泽湿地缺氧沉积环境的判别标准可靠性较好。贫氧环境是向海沼泽湿地主要特征之一,其次是缺氧或含氧环境,各环境之间频繁振荡,体现了内流河下游半干旱区沼泽地表水周期和干湿环境转换频繁的特征。

晚第四纪南海北部陆坡沉积物常量元素比值对气候变冷事件的指示意义

南海北部陆坡柱状沉积物的常量元素统计分析表明,沉积物中的Ti、Al、Fe、K、Mn、Mg代表了陆源元素组合;而消除粒度效应的陆源元素比值Al/Ti、Fe/Ti和K/Ti等的变化曲线与浮游有孔虫氧同位素曲线对比表明,在气候变冷事件(Heinrich事件、Younger Dryas事件、PME斜室普林虫低值等事件)期间,陆源常量元素比值明显降低。这一对应特征,一方面体现了气候变冷事件的发生对陆源区化学风化强度的制约,另一方面也说明与指示长时间尺度气候相似,陆源元素比值对短时间尺度的气候变化也具有明显的指示作用。

元素比值研究玄武岩源区成分的若干问题讨论

本文讨论了以元素比值研究玄武岩成分的限制条件及岩浆结晶分异作用对熔体元素比值的影响。笔者认为采用元素比值研究源岩成分时，除了要考虑两元素分配系数及部分熔融程度的差异外，还应考虑部分熔融方式的影响。另外，由于结晶分异作用对元素比值的影响很小，因此该方法很适合于研究玄武岩源岩的不相容元素。最后，本文提出了一种较为实用的逼近玄武岩源岩元素比值的方法。

岩浆岩主元素定量研究的一种新方法:皮尔斯元素比值的矢量分析

本文介绍了皮尔斯(Pearce)元素比值的原理及图解的制作和应用,提出了对皮尔斯元素比值进行定量计算的矢量分析方法,并以夏威夷Kilauea火山熔岩为实例介绍了该方法在岩浆分异演化研究中的应用。

从南海沉积物中的主量元素比值变化看沉积物源区化学侵蚀变化

海洋沉积物中的主量元素和沉积物源区有密切关系,海洋沉积物中主量元素比值变化受古气候环境尤其是化学侵蚀强度的控制和影响,这些元素比值变化可以很好地反映化学侵蚀等因素的变化。南海ODP1144站位和MD01-2393站位柱样沉积物中相对较高的Al2O3/TiO2、K2O/TiO2、K2O/Na2O、Al2O3/Na2O比值代表了较强的化学侵蚀以及更为湿热的气候。南海沉积物主量元素比值的变化记录了区域古气候环境演化的重要信息,可以作为化学侵蚀变化以及古气候环境变化的良好指示因子。

元素比值法用于吸烟过程的元素迁移研究

采用元素比值法,以K作为参比元素,估算了某品牌香烟在吸烟过程中的元素迁移情况。通过收集真人吸烟前后的烟草和烟灰样品,测量了香烟中Cu,Fe,Zn和Hg,Cd,As,Pb,Cr,Ni,共9个元素在香烟和烟灰中的质量分数。利用在吸烟过程中稳定存在于烟草内的K作为参比元素,计算出吸烟导致的更大剂量地迁移进入人体的元素。结果表明,Cu元素迁移量最大,烟草中的Cu的质量分数为50.50×10-6,其中的83.3%随烟气进入气相,可能起到补充吸烟者体内元素的作用。有害元素中,Pb在烟草中的质量分数较大,为3.50×10-6;随烟气迁移的比例也大,达62.1%。其次为As和Cd,它们在烟草中的质量分数分别为0.536×10-6,0.500×10-6;随烟气迁移的比例分别是95.4%,57.3%。这三种元素应该是烟草减害研究的目标。

西藏自治区墨竹工卡县甲玛铜多金属矿成矿元素比值分析

1成矿地质背景西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿床构造上位于冈底斯火山-岩浆弧东段,是最具代表性的世界级特大型多金属矿床。矿床内主要出露下白垩统林布宗组沙板岩和上侏罗统多底沟组灰岩,矿区岩浆岩主要呈脉岩产出,岩石类型包括花岗斑岩、黑云母二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩、闪长岩、闪斜煌斑岩、角闪辉绿(玢)岩、石英辉长岩等,由于矿区岩浆活动频繁,成矿前后岩脉均很发育。

微量元素比值研究岩浆源区成分的可靠性:玄武岩熔融实验研究

对玄武岩熔融实验的研究表明，部分熔融程度大于20％的岩浆中，其强不相容元素之间的比值可以很好地指示源区岩石的元素比值。因此研究拉斑玄武岩源区岩石中的微量元素特征可以采用元素比值的方法。

河南省中西部铝土矿微量元素比值特征及其成因意义

根据河南中西部铝土矿和粘土质岩石微量元素含量定量分析结果,以及由此而得出的V/Zr、Sr/Ba和B/Ga比值曲线,反映了成矿时水动力条件和古地理、古地貌的复杂性.认为铝土矿具有多阶段成矿的特点.矿床形成于非正常海水条件下,属多因复成矿床.

全新世低纬地区古环境演化与北大西洋之间的联系——以湖光岩玛珥湖元素和元素比值记录为例

通过湖光岩玛珥湖沉积物高分辨率的Fe/Mn比值、Rb/Sr比值、Sr元素强度和550℃烧失量的研究,重建了湖光岩地区全新世以来的古环境演化历史,即:早全新世是气候适宜期,气候温暖湿润,中、晚全新世开始气候逐渐干旱化。这种气候演化模式体现了全新世季风演化的全球性。湖光岩玛珥湖沉积物反映的全新世以来的冷暖变化事件与北大西洋浮冰碎屑记录之间既存在联系又存在差异。这说明在全新世背景下,低纬地区的古气候演化与北大西洋存在一定程度的联系。低纬地区全新世古环境演化是低纬过程和高纬作用叠加的结果。

元素比值在嫩江—黑河地区金成矿预测的应用初探

为探讨元素比值在金成矿预测中的应用,在收集嫩江—黑河地区1/25万区域化探数据的基础上,对数据进行标准化处理,计算Au元素与前缘晕元素和尾晕元素的比值,以及前缘晕元素与尾晕元素的比值。以(0.1~0.2)lg C对数间距绘制地球化学等值线图,分析Au元素和特征元素比值的分布特征,结合已有金矿的分布规律圈定找矿靶区。结果表明:经标准化消除量纲后,特征元素比值的平均值分布区间范围为0.60~15.58,相差不大,便于统计分析和勾绘地球化学等值线图。根据已有金矿在Au元素和特征元素比值地球化学等值线图上的分布特征,共圈定出7个成矿靶区。研究表明:将元素比值应用于金成矿预测中,取得了良好的效果,这为嫩江—黑河地区寻找金矿提供了科学依据,为区域找矿研究提供了新思路。

金属元素比值在镁铁质-超镁铁质侵入岩的铂族元素矿床勘探中的应用

即使岩浆中可能含有足够在侵入体中形成矿床的铂族元素,然而由于硫化物起到了铂族元素集聚体的作用,因此岩浆在它现在的位置定位以前就不应该经历硫化物的分凝作用。先期硫化物的分凝作用将把铀族元素从岩浆中提取出来并在别的位置(可能在深部)淀积下来。假如先期硫化物的分凝作用没有把铂族元素从岩浆中提取出来,那么它们就有可能在侵入体中早期硫化物形成的位置富集。由于铂族元素在硫化物中具有此Ni和Cu高得多的分配系数,所以硫化物的分凝作用会强烈地影响Ni和Cu与铂族元素的比值。因此,为了判断某一侵入体中是否有可能赋存有铂族元素矿床,应该对冷凝边上Ni和Cu与铂族元素的比值加以研究。如果冷凝岩中铂族元素相对于Ni和Cu而言没有被贫化,那么该侵入体中就可能赋存铂族元素矿床。为了对侵入体中富集的铂族元素进行定位,可以利用横穿地层剖面岩石的Ni和Cu与铂族元素的比值,来寻找硫化物最初达到饱和的位置。然而,由于Ni和Cu与铂族元素的比值还受橄榄石和铬铁矿结晶作用的影响而使情况变得复杂化。为了消除橄榄石和铬铁矿对铂族元素和Ni迁移的影响,有必要考虑Pd/Ir或Pd/Rh或Pd/Pt与Ni/Cu的比值关系。

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)法测定底栖有孔虫中的元素/钙比值

有孔虫中的微量元素/钙比值是反演古海洋环境和指示现代海洋污染的有效指标。为实现对现代底栖有孔虫进行高效准确的原位分析,建立了基于激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)法测定现代底栖有孔虫元素/钙比值的分析方法。经优化激光能量密度为5 J/cm^(2)、剥蚀斑径为44μm、剥蚀频率为5 Hz、载气流速为0.75 L/min,对每个有孔虫骨架中心部分随机测试7点后取平均值,获得了两种有孔虫样品的元素/钙比值的测试结果,与已发表研究结果吻合良好。对单个有孔虫腔室和隔膜线的元素/钙比值进行了均一性评价与探讨,结果表明,Mg、P、Mn、Na、Sr、B元素可作为单个有孔虫研究的特征元素。对2种典型的现代底栖有孔虫进行了主成分分析,初步实现了基于LA-ICP-MS元素分析的两种种属有孔虫之间的聚类分区,进一步验证了骨架选点法对于有孔虫含量分析比对及聚类分析的可靠性。方法经优化后绿色、高效,可为相关古生物分析研究提供参考。

元素录井在陇东区块长7段致密油储层水平井地质导向中的研究与应用

陇东区块延长组长7段岩层由于受湖相沉积因素影响,导致致密油储层具有非均质性较强、砂体横向延展性较差的特征。传统地质导向使用的钻时、气测、岩性、随钻伽马等参数,在该区水平井地质导向过程中很难实现层位对比和追踪,致使储层钻遇率较低,成为多年来制约陇东区块致密油水平井规模拓展的一个技术瓶颈。通过优选特征元素,使用元素比值法及交会法,建立适用于陇东区块的致密油储层元素录井特征参数模板;同时提出元素“局部重复性对比法”,解决无邻井元素剖面可供对比及砂体横向非均质性较强情况下的水平井层位对比与追踪难题,从而提高了致密油水平井储层钻遇率,证实了元素录井在指导非均质性较强的致密油水平井地质导向过程中具有独到的优势及潜力。

雄村斑岩型铜(金)矿床成矿元素原子比值分析

通过对西藏雄村斑岩铜(金)矿床成矿元素含量的分析,结果表明Au的含量相对较高,铜矿石中Cu、Au原子比值低于25 000,Au、Mo原子比值高于30,表明其为富金斑岩铜矿床。雄村斑岩铜(金)矿床Cu与Au、Ag的关系比较密切,Au与Mo之间则基本没有关系。矿体主要分布在强烈的绢云母和硅化蚀变带中,Au、Ag主要赋存于黄铜矿中。雄村斑岩型铜(金)矿床成矿深度较浅,而富金斑岩矿床的一般成矿深度为0.4～1.5 km,雄村铜(金)矿床中Mo主要赋存于辉钼矿中,Mo元素多集中在矿体的边缘,含量较低,仅为驱龙斑岩铜矿的1/10。雄村斑岩型铜(金)矿床的形成环境为岛弧或似岛弧环境。

北京大气颗粒物污染本地源与外来源的区分——元素比值Mg/Al示踪法估算矿物气溶胶外来源的贡献

提出了一种新的元素示踪法, 用于估算和区分北京大气颗粒物污染的主要组成矿物气溶胶的外来源和本地源. 通过采集、分析具有代表性的、可覆盖北京所有地区的气溶胶、地面扬尘以及外来源代表地区内蒙多伦等地的表层土, 发现气溶胶中元素比值Mg/Al是区分北京地区矿物气溶胶本地源与外来源有效的元素示踪体系. 矿物气溶胶即沙尘、硫酸盐和硝酸盐为主的无机污染气溶胶, 和有机污染气溶胶同是北京大气颗粒物的重要组成部分, 其中矿物气溶胶占总颗粒物(TSP)的32%～67%, 占细粒子(PM2.5)的10%～70%, 在沙尘暴期间分别高达74%和90%. 根据元素示踪法, 首次估算出北京地区矿物气溶胶中本地源与外来源的相对贡献量. 春季外来源占TSP的62% (38%～86%), 占PM10的69% (52%～90%), 占PM2.5的76% (59%～93%); 冬季外来源占TSP的69% (52%～83%), 占PM10的79% (52%～93%), 占PM2.5的45% (7%～79%); 而在夏季和秋季, 外来源仅占～20%. 外来源在冬春季对北京矿物气溶胶的贡献要高于夏季, 这显然与冬春季气候差异有关. 沙尘暴期间外来源贡献最高达97%, 成为北京大气颗粒物的主要来源.

亲铜(亲铁)元素含量比值在地球科学中的初步应用实例

亲铜(亲铁)元素在行星增生演化、核幔分异、地幔岩浆过程、壳幔相互作用以及金属矿床成因等领域具有举足轻重的作用。本文从亲铜元素的地球化学性质出发,介绍了"高维度思维"的亲铜元素含量比值及其在地球科学领域的初步应用:①获得同一份样品中不同亲铜元素含量可在一定程度上降低样品的不均一性(块金效应)对含量比值的影响;②Cu/Ag值可以约束不同高温岩浆过程中硫化物固液状态和亲铜元素地球化学性质,进而认识地幔、洋壳和大陆地壳间的联系;③具有不同分配系数的亲铜元素含量的比值可以鉴别岩浆硫化物饱和史,比如通过亲铜元素的分异约束火星陨石母岩浆的硫化物不饱和演化历史;④依据In-Cd-Zn在硅酸盐地球的含量以及它们的相对亲铜亲铁性质,地球主体增生物质已经消失,不能由陨石代表。

元素分析-碳同位素比值质谱法在蜂王浆掺假鉴定中的应用

为了加强对蜂王浆品质的监管,采用元素分析-同位素比值质谱法(EA-IRMS)对我国蜂王浆掺假情况进行研究。基于国内各地区、各品种106个纯正蜂王浆的碳同位素比值(δ13 C值),提出了纯正蜂王浆的δ13 C值应不大于—21.50‰,并且蜂王浆蛋白质和蜂王浆的δ13 C差值Δδ13 Cp-r不小于-0.95‰。基于这个判定准则,对131个日常样本进行检测,结果表明,65个蜂王浆样品被认为掺入了碳-4植物糖。通过本实验建立的EA-IRMS法测定蜂王浆和蛋白质的δ13 C值,可以有效地鉴定在蜂王浆生产过程中是否掺入了外源性的碳-4植物糖。