河流沉积物原位XRF岩芯扫描结果定量估算的初步研究

原位XRF岩芯扫描技术具有前处理简单、破坏性小、快速和连续测量等优势,是获取高分辨率元素记录的有效手段,已被广泛应用于海洋、湖泊、三角洲和黄土等沉积物的古环境变化研究中,但是针对河流沉积物的研究较少.本文利用原位XRF岩芯扫描技术对黄河内蒙古段河道钻孔沉积物进行了扫描分析.首先选取岩芯HDZ10（40°8 ′3.9″N,111°14′21.3″E）进行X荧光元素实验测试条件分析,在此基础上利用HDZ12（40°12′59.91″N,111°10′48.66″E）探讨了河流沉积物原位XRF扫描技术的可行性及结果定量校正方法.对比元素强度值与元素含量的结果,发现河流沉积物中Sr、Ca、Ti、Fe、Rb和Zr的元素强度值与元素含量相关系数较高.我们依据上述元素获得岩芯样品的强度值与元素含量的对数比率值,并通过主轴回归分析方法得到相应的模型校正系数,选取拟合度R2最高的校正系数建立了对数比率校正模型.校正后的ln（Zr/Ca）、ln（Fe/Ca）、ln（Ti/Ca）、ln（K/Ca）、ln（Rb/Ca）和ln（Sr/Ca）元素强度曲线与实测曲线基本一致,最大程度地校正了原位XRF扫描分析结果,较好地实现了河流沉积物的原位XRF扫描结果的定量估算.

鲁北丹河现代洪水沉积物地球化学特征及古洪水识别意义

2018年8月,山东北部丹河流域受双台风影响,发生特大洪灾,考察洪水淹没区,于弥河支流丹河西侧河漫滩上,取得现代洪水沉积物短钻DH1(长21 cm,含土壤层),对岩芯进行X射线荧光光谱扫描,并结合粒度指标进行相关统计分析.结果显示:(1)钻孔Fe元素平均信号强度最高,洪水沉积层元素信号强度与土壤层存在显著区别,既受沉积相控制,又受粒度影响强烈;(2)DH1岩芯元素分为5类,第1类元素为Mg、Fe、Ti、Al、Si,洪水沉积层信号强度总体低于土壤层;第2类为Sr和Zr元素;第3类为Zn元素;第4类为Ca元素,洪水黏土沉积层出现信号强度峰值;第5类是Rb元素;(3)洪水沉积层元素信号强度与中值粒径存在显著相关关系;(4)ρ(Zr)/ρ(Rb)比和ρ(Rb)/ρ(Sr)比在洪水黏土沉积层分别出现谷值和峰值,土壤层和洪水粉砂层数值则接近,因而单独依靠其比值变化特征识别洪水沉积层存在局限性,需结合其他指标综合研判.

岩芯多参数信息提取与应用研究:以西藏甲玛铜多金属矿为例

随着科技的发展,在不破坏岩芯的前提下,采用无损扫描分析等手段,也能获取岩芯内部蕴含的定性、半定量甚至定量数据,为解决成因矿物学、矿物蚀变填图、热液成矿体系环境判定、矿床成矿模式建立等问题提供证据支持。本文以西藏甲玛铜多金属矿岩芯为例,采用白光扫描、高光谱扫描、XRF扫描和CT扫描等技术手段提取岩芯的图像、矿物组成、元素浓度和内部结构构造等多参数信息,研究岩芯多参数信息提取在找矿勘查过程中的应用价值,为珍贵岩芯的保管与利用提供范例,为今后提高岩芯在地质找矿、科研等工作中的利用价值提供参考和建议。

南海西部54万年以来元素地球化学记录及其反映的古环境演变

通过对南海西部上升流区MD05-2899孔开展高分辨率碳酸盐地层学和XRF岩芯扫描元素地球化学分析,重建了晚第四纪54万来以来东亚夏季风的演化历史,探讨海平面升降对南海西部陆源碎屑供应量的影响。研究选用了ln(Ba/Al)作为该海区古生产力的指标,ln(Br/Al)作为有机物的指标,ln(Ti/Al)作为陆源碎屑供应量的指标。研究结果显示,东亚夏季风在过去54万年以来强度不断增强,具有明显的冰期—间冰期旋回特征,在间冰期强盛和冰期减弱,是控制该海区有机物含量变化的主要因素。东亚夏季风不断强盛可能直接导致了南海周边陆地降雨增强,河流径流量加大,使得南海西部上升流区域的陆源碎屑供应量在间冰期明显高于冰期。研究发现,当相对海平面低于-60 m的时候,大面积暴露的巽他陆架可能向南海西部深水区输入大量陆源碎屑物质,造成研究站位的陆源碎屑供应量在冰盛期出现高值。因此,晚第四纪的东亚夏季风演化和海平面升降共同控制了南海西部上升流区陆源碎屑物质供应量的变化。

南海南部末次冰期浊流沉积的高分辨率沉积学和地球化学研究

通过对南海南部巽他陆坡底部MD05-2895孔末次冰期发育的浊流沉积物进行激光粒度和XRF岩芯元素扫描分析,试图揭示其沉积学和地球化学特性,进而对理解浊流形成过程提供帮助.研究结果显示,浊流沉积层中的碎屑颗粒粒径比正常深海沉积物有大幅度增加,在地球化学成分上表现为Si,K,Ti,Fe等元素异常富集,表明浊流发生时有大量粗颗粒陆源碎屑物质输入.显微观察发现,这些粗颗粒碎屑物质主要由石英、长石、火山玻璃、以及少量含铁含钛重矿物组成,推断应来源于巽他陆架上部的残留沉积,可能与末次冰期时古巽他河输送的陆源物质有关.分析认为这些浊流活动的发生可能与末次冰期时海平面快速变化造成的海岸线大幅移动及沉积物供给不稳定有关,而在单次浊流活动中浊流沉积物的形成主要是受重力(对不同比重、粒级颗粒的)分选的控制.

3万年以来挪威海南部冰岛-苏格兰溢流变化及其对海冰活动的响应

北欧海南部沉积物所记录的末次冰盛期以来千年尺度快速气候事件下的溢流水变化特征,对研究历史上热盐环流与气候的相互作用机制有着重要意义.本文基于冰岛东北部陆架IS-1B岩芯(65°36.357′N, 8°59.045′W)上部130 cm的沉积物粒度组成、颜色反射率和高分辨率XRF元素地球化学扫描测试数据,结合有孔虫AMS 14C测年数据和邻近海区站位沉积资料,利用因子分析等方法,重建了研究区3万年(HS 3期)以来的沉积记录,并重点研究了冰岛-苏格兰溢流水(ISOW)的历史变化特征及其对海冰活动的响应.研究结果显示, ISOW在末次冰盛期初期、 HS1末期到 B/A 暖期和全新世时期强度较高,在HS 3期末期、末次冰盛期中后期到HS 1初期和YD时期强度较弱,其中粒度和地球化学证据都指示ISOW在末次冰盛期和YD时期受北冰洋底层水入侵和海平面下降的影响可能发生了多次停滞.总体来说,挪威海南部ISOW强度的变化与表层海水温度有较强的相关性,表现为冰期减弱,间冰期增强的变化趋势.挪威海北部海冰的覆盖范围自HS 3末期至末次冰盛期开始逐渐南移,并在HS 2初期越过冰岛-苏格兰海脊,在冰岛海盆北部形成常年的冰覆盖. HS 1期中后期到B/A暖期,海冰影响范围开始逐渐下降,但在 B/A 暖期末期到YD时期海冰活动便快速恢复,直至进入全新世后,挪威海南部海冰活动强度才逐渐下降,一直保持相对稳定的季节性海冰活动状态.