稀土元素指标δCe-∑REE对沉积相的指示研究

通过对内蒙古额济纳盆地小狐山剖面沉积物中酸溶组分稀土元素含量及其相关指标、分布模式的分析,讨论了剖面中稀土元素指标δCe-∑REE与沉积相、沉积环境之间的关系。分析结果表明剖面沉积物酸溶组分中稀土元素丰度均值为7.24μg/g(不包括Y),其中LREE含量占稀土总量的88.67%;且各层的稀土分布模式均为轻稀土适度富集缓右倾斜型、Eu呈负异常模式,但各相位地层的LREE富集程度与分配模式存在差异。由于小狐山剖面中沉积地层的自身岩性、沉积粒径、矿物结构组成以及气候环境变化等因素均可能会引起REE分异。因此,通过δCe-∑REE图并结合三次回归曲线,可以很好地将不同沉积相得物质有效的区分开来。小狐山剖面除极少数的几个样品(水下沉积砂)之外,其余的均落在三次多项式回归曲线上部;而风成砂层则几乎全部落在回归曲线之下;此外,对于风沙-河流作用下的混合样品也有较好识别,河流过渡相的样品则分布在曲线上或与之相邻近。此研究结果得到了柴达木贝壳堤沉积物的REE数据的验证,运用此方法可以为直观的判别剖面中的不同沉积相,并为定量化划分地层提供依据。

岩浆型铁矿床中脉状铁矿体的成因:以承德黑山铁矿床为例

岩浆型铁矿床是我国的重要铁矿类型之一,也是峨眉山地幔柱系统的有机组成部分。但是,这类矿床的成因问题长期没有解决。本文以黑山铁矿中的脉状矿体为例,试图通过锆石矿物地球化学的系统分析揭示岩浆型铁矿床脉状铁矿体的成因。锆石Ti温度计和δCe氧逸度计计算结果表明,脉状铁矿体的成矿温度T介于631~768℃之间,加权平均为681℃;成矿氧逸度logf O2介于-25.7^-15.6之间,加权平均为-20.8。这与实验得到的富铁质岩浆成矿温度相差近400℃,但又明显高于岩浆热液的温度。因此,本文认为"铁矿浆"很可能是溶解了大量成矿金属的超临界流体,处于岩浆-热液过渡状态。这一认识得到了锆石(Sm/La)N vs.La和Ce/Ce*vs.(Sm/La)N判别图解,以及CL图像的进一步支持。大量流体组分的存在能够有效降低"铁矿浆"的粘度和密度,从而有利于其沿裂隙贯入或挤入围岩中,这可以很好的解释铁矿体的不规则脉状产状和围岩蚀变特征。结合前人资料,"铁矿浆"中的流体组分包括C-H-O-S等,这些流体组分除了岩浆自身结晶分异作用而富集的挥发分外,还包括外来幔源流体和地表流体的加入。"铁矿浆"在贯入围岩后经历了相分离作用,因而触发了钛铁氧化物的结晶从而富集形成矿石,这一流体地质过程记录在锆石Eu异常特征中。黑山铁矿床脉状铁矿体的形成机理可能也适用于包括攀枝花式铁矿在内的其他岩浆型铁矿床中的脉状铁矿体。

鸭绿江河口及近岸地区沉积物的稀土元素对物质运移的指示意义

稀土元素(REE)的稳定性使其在物源示踪中得到广泛应用,而针对沉积物REE在运移过程中的微弱变化却往往被忽略。本文以鸭绿江河口地区沉积物为研究对象,探讨该区沉积物Ce、Eu的分异特征及其对物质运移格局变化的指示作用。鸭绿江河口地区沉积物的REE含量与平均粒径呈显著正相关关系,而与δEu呈较好的负相关关系,即随着REE的富集,Eu的亏损程度加剧。Eu的异常发生于岩浆结晶过程,长石类矿物的Ca^(2+)与Eu^(2+)发生置换,造成富集REE矿物的Eu亏损。河流来源的溶解态Ce的氧化沉淀作用,造成河口地区沉积物的Ce呈正异常。此外,柱样历史时期与表层样的δCe差异及河口地区不同亚环境间的δCe差异,有效指示了河口地区物质的运移及沉积环境的变迁。辽东半岛南侧沉积物中砂组分(大于63μm)的δEu指示,水深超过50 m后,Eu呈显著正异常,该处可能为鸭绿江砂组分的运移极限。

峡东地区奥陶系庙坡组地球化学异常与海平面变化研究

通过对峡东地区陈家河剖面奥陶系庙坡组笔石动物群及稀土元素地球化学、有机碳同位素异常和Ce异常的研究 ,讨论了庙坡组沉积时期的海平面变化及相应的层序地层的划分 ,整个庙坡组可以划分为一个三级层序 ,其海侵域相当于H .teretiusculus带的沉积 ,当海平面达到最大海泛面附近时的凝缩沉积及其后的高位域则与N .gracilis带的沉积相当。并认为这一时期笔石的生态差异主要受温度的控制而非地理阻隔的影响。