利用碳酸盐岩的Fe/Mn比值恢复海洋的氧化还原状态

碳酸盐岩的Fe/Mn元素比值,作为一项新的地球化学指标,可以用于恢复海洋的氧化还原状态.在氧化条件下,Fe^(3+)和Mn^(4+)均不可溶,因此氧化海水中的溶解Fe和Mn的含量均很低. Fe^(3+)和Mn^(4+)在还原条件下可以被细菌还原为可溶的Fe^(2+)和Mn^(2+),而氧化还原电位的计算表明,Mn^(4+)的还原要早于Fe^(3+)的还原,因此细菌的Mn还原过程发生在沉积物的更浅层.可溶的Fe^(2+)和Mn^(2+)向上扩散到海水中,替代碳酸盐岩晶格里的Ca^(2+),因此碳酸盐岩晶格中的Fe^(2+)和Mn^(2+)的含量受控于来自沉积物孔隙水的扩散,而后者又与水岩界面的氧化还原状态相关.因此可以预测,随着海水变得逐渐缺氧,碳酸盐岩中的Fe/Mn比值会逐渐增高.为了验证这一假说,我们分析了中元古代高于庄组白云岩的Fe/Mn比值.研究发现,几乎所有的样品的Fe/Mn比值介于20～30之间,显著高于泥盆纪末期深水碳酸盐岩和浅水台地碳酸盐岩的Fe/Mn比值.高于庄组碳酸盐岩高的Fe/Mn比值一方面可能指示了中元古代低的大气氧气浓度和海洋的广泛缺氧,也可能反映了白云岩形成于缺氧的沉积物空隙水里.

中国东部新生代玄武岩高Fe/Mn比值的成因意义

中国东部新生代玄武岩普遍具有的高Fe/Mn比值(平均=68.6±11.5)与OIB型微量元素特征暗示高Fe/Mn比值与OIB型特征之间具有耦合关系.尽管单斜辉石分离结晶作用会引起玄武岩Fe/Mn比值增加,但对华北克拉通北缘的汉诺坝和南缘安徽境内新生代玄武岩的详细研究,发现这些玄武岩的高Fe/Mn比值无法单独用单斜辉石分离结晶作用解释,而必须存在高Fe/Mn比值原始岩浆.橄榄岩和辉石岩部分熔融实验研究和模拟计算结果表明,高Fe/Mn比值与OIB型特征之间的耦合关系应反映了地幔源区中存在的辉石岩组分,而不必求助于核-幔作用或高度亏损岩石圈地幔的再熔融作用.结合中国东部的岩石圈演化历史和新生代玄武岩Sr-Nd-Pb同位素组成,新生代玄武岩的高Fe/Mn比值和OIB型微量元素组成之间的耦合特征应是中国东部岩石圈演化过程中广泛的岩石圈物质再循环作用的记录.

X射线元素录井在文23储气库膏盐岩盖层中完卡层的现场应用

膏盐岩盖层厚度是影响储气库盖层封闭性的首要因素,同时膏盐岩层段顶底的确定也决定着固井质量是否合格。文23储气库作为超大型储气库,精准卡取盖层顶底和厚度对该储气库建设至关重要。利用X射线元素分析能更直观地反映出地层元素变化,文23储气库膏盐岩盖层段特征元素Sr、Zr和Ca元素具有线性相关性,进入膏盐岩层Sr、Zr元素值急剧升高,膏盐岩层底Sr、Zr含量出现异常高值,曲线呈台阶状;Fe、K元素值变小,膏盐岩层底具有异常低峰值,S元素在膏盐岩层底有异常高峰值。Sr/Ba比值、Fe/Mn比值在膏盐岩层底表现为异常高值和异常低值,据此判断进入膏盐岩层底;Mg/Al比值为该区膏盐岩顶底特征比值元素,进入膏盐岩层Mg/Al比值会大幅度升高,Mg/Al比值在膏盐岩层顶和膏盐岩层底均存在一个尖峰,据此可以判断到达膏盐岩盖层顶底。

全国枸杞主产区枸杞果实中微量元素的研究

本研究比较分析了宁夏、甘肃、青海、内蒙古、新疆五省(区)的7个典型枸杞产地土壤和枸杞果实中铁、锰、锌、硒4种微量元素的含量。结果表明:7个产地土壤中铁、锰、锌、硒4种微量元素含量差异不明显,但所产的枸杞果实中4种微量元素含量差异较大;宁夏银川市、宁夏中宁县、新疆精河县、甘肃靖远县4个产地枸杞果实中Fe/Mn比值明显高于青海诺木洪、内蒙古杭锦后旗和内蒙古乌拉特前旗。对枸杞果实中铁、锰、锌、硒4种微量元素特征进行分类,宁夏中宁县和甘肃靖远县枸杞归为一类,内蒙古乌拉特前旗、内蒙古杭锦后旗和新疆精河县枸杞归为一类,青海诺木洪和宁夏银川市产枸杞各单独归为一类。对7个产地枸杞果实中4种微量元素含量进行排名,宁夏银川市、甘肃靖远县和宁夏中宁县排在前3名,其他4个产地排名依次为内蒙古乌拉特前旗、新疆精河县、内蒙古杭锦后旗、青海诺木洪。