矿床地球化学国家重点实验室简介

矿床地球化学国家重点实验室简介
矿床地球化学国家重点实验室简介

矿床地球化学国家重点实验室简介

1.1 实验室简介

矿床地球化学国家重点实验室是在中国科学院矿床地球化学重点实验室的基础上建立起来的。2006年8月通过专家论证,经科技部批准实验室进入建设阶段。2009年8月实验室通过了由科技部组织的专家组验收。实验室现任学术委员会主任为加拿大魁北克大学卢焕章教授,实验室主任胡瑞忠研究员。

根据实验室的已有工作基础、矿床地球化学的发展趋势和国家战略需求,矿床地球化学国家重点实验室以矿床地球化学研究为主线。

1.2 研究方向

(1)重要成矿区带和特殊成矿系统的成矿作用。以Au、Ag、PGE、U、Cu、Ni、Cr、Pb、Zn等国家急需矿种为主要对象,围绕地球各圈层相互作用与成矿的关系、大陆动力学与成矿的关系、成矿作用的精细演化过程、成矿过程的构造—流体—物质—能量—化学反应耦合机制这些国际地学前沿的重大科学问题,通过对重要成矿区带和特殊成矿系统成矿作用的深入研究,建立植根于我国地质特点的大陆成矿新理论;

(2)成矿作用的理论和实验模拟。通过理论和实验模拟,确定地质过程中元素的地球化学行为以及元素活化、迁移和沉淀的物理化学条件,为深化成矿理论、建立新的成矿模式提供理论和实验依据;

(3)重要矿产成矿预测理论和方法。以紧缺矿产和危机矿山为对象,以成矿理论为指导,在明确成矿作用时空分布规律的基础上,通过成矿模式与找矿模式的关系、原生异常与次生异常的异同、矿床的垂直和水平分带、强干扰环境下深部矿化信息识别等方面的研究,建立紧缺矿产、危机矿山深部和外围成矿预测理论和方法;

(4)矿产资源综合利用及矿山开发的环境效应。以重要矿山为对象,通过查定矿床中元素的共生组合规律、赋存形式和矿山尾矿的物质组成,研究矿床中有毒有害元素的表生地球化学行为,开发矿山固体废弃物资源化理论和技术,改进和发展显微超显微物质观测分析技术,揭示矿产资源综合利用的途径以及矿山开发的环境效应。

1.3 研究目标

创建成矿作用的新理论,发展成矿预测的新理论和新方法, 建立矿产资源综合利用和矿山环境修复的知识体系,为构建国家矿产资源安全保障体系和社会可持续发展提供科学依据,力争把“矿床地球化学国家重点实验室”建成在国际上有重要影响的科学研究中心。

1.4 数据与事实

现有固定人员55人。其中,博士生导师14人、研究员18人、副研究员(高工)21人、国家杰出青年基金获得者1人、博士学

位获得者41人。科技人才队伍的年龄和知识结构合理,是一个充满活力、团结协作、具有可持续创新能力的优秀团队。

实验室建设以来,进一步凝练了研究方向和发展目标,突出了自身的学科优势和特色,在科学研究、队伍建设、实验平台建设和运行管理等方面取得了重要进展。建设期内,实验室主持承担了包括国家973项目在内的重要科研项目90余项,发表论文500余篇(SCI论文123篇),出版专著9部,获省部级科技成果奖4项,在低温成矿的背景和过程、峨眉地幔柱成矿作用、华南岩石圈伸展与成矿的关系、元素分配实验和非传统稳定同位素量子地球化学、紧缺矿产和危机矿山找矿预测、共伴生矿产资源综合利用和矿山环境效应等方面的研究取得了重要进展,丰富和发展了矿床地球化学理论,产生了良好的社会、经济和科学效益。

实验室高度重视国内外学术交流与合作。建设期间,实验室主办或参与主办国内外学术会议12个。先后派出20余人次的

科技人员赴境外从事合作研究,30余人次的境外专家来访和合作研究。设立开放课题40项,吸引了来自国内外科研院校的优秀学者来实验室进行客座研究。

在依托单位中国科学院地球化学研究所的有力支持下,实验室将始终围绕国家的战略目标,为发展矿床地球化学新理论和

新方法提供高水平的工作平台,造就一批在矿床地球化学领域

可以瞄准国际科学前沿进行创新研究的人才队伍,增强我国矿

床地球化学理论和方法研究的国际竞争力,更好地发挥矿床地

球化学理论和方法在矿产资源寻找、开发利用中的重要作用,为保障国家矿产资源的可持续供应和资源安全提供科学依据。

1.5 战略定位

针对我国尤其是西南地区独特的地质背景,深入研究成矿作用的某些关键问题,在矿床地球化学重大前沿基础和应用基础理论创新研究的某些方面达到世界先进水平,使之成为矿床地球化学领域国内一流、国际上有重要影响的实验室。

1.6 学科方向

面向国家战略需求,面向国际科学前沿,针对我国尤其是西南地区独特的地质背景,主要研究成矿元素在各种地质作用下活化、迁移和富集形成矿床的过程,揭示在不同地球动力学条件下成矿元素富集形成矿床的规律,创建成矿作用的新理论和矿产勘查的新方法,为矿产资源的寻找、综合利用和矿山环境修复提供科学依据。

1.7 研究任务

1)我国西南大面积低温成矿域的形成背景和过程

我国西南发育有世界上最好的低温成矿域,其面积之大、包含的矿种之多、矿床组成和组合之复杂,在世界上独一无二。深入探讨这一成矿域的形成背景和过程,是瞄准国际前沿的重大科学问题。

研究目标:

·大面积低温成矿的能量驱动;

·成矿元素低温迁移富集形成大面积低温成矿域的过程;

·低温成矿域中成矿元素的共生分异机制;

·全球背景中我国西南地区大面积低温成矿的必然性。

2)分散元素独立矿床成矿机制

分散元素以“分散”为特征,一直认为它们不能形成独立矿床,只能作为副产品从其它矿床中回收。近年来我国西南地区一大批分散元素独立矿床的发现,为我们研究这一成矿学领域的重大前沿问题提供了独特的条件和机遇。

研究目标:

·分散元素形成独立矿床的地质地球化学背景;

·分散元素独立矿床的成矿作用类型和成矿过程;

·分散元素形成独立矿床的特殊条件。

3)超大型矿床成矿理论

80年代末以来对超大型矿床的研究引起了国内外的普遍关注。超大型矿床最令人困惑的问题是为什么巨量的成矿物质能够聚集到范围很小的空间,这一问题需要继续探索。

研究目标:

·超大型矿床的时空分布规律和全球背景;

·元素超常富集形成超大型矿床的关键控制因素;

·我国有望形成超大型矿床之新矿床类型的成矿远景;

·非常规超大型矿床形成过程的特殊性。

4)岩石圈伸展及其成矿作用

大陆动力学与成矿的关系是当今地学研究的前沿。我国具有广

阔的大陆岩石圈,以往对大陆动力学及其成矿作用的研究,大都侧重造山带,对大陆岩石圈拉张带的研究则很薄弱。将陆内拉张带的各种成矿作用作为一个独特的体系提出并加以深入研究,具有重要意义。

研究目标:

·中国东南部中生代、扬子地块西缘晚古生代大陆岩石圈拉张带的时空分布格局、动力学机制和演化历史;

·大陆岩石圈拉张带的成矿规律、成矿系列和成矿模式;

·预测大陆岩石圈拉张带潜在矿产资源潜力的理论和方法。

5)热液矿床矿化剂地球化学

长期以来有关热液矿床的成因研究,主要是针对“水、热、成矿元素”这三要素进行的,在矿化剂对成矿制约关系方面的研究则不多。事实上,不弄清热液中矿化剂的来源、矿化剂加入热液的时间及其控制因素,将难以深刻揭示含矿热液的形成演化机制。

研究目标:

·不同构造单元矿化剂的优势类型;

·不同地质作用产生的矿化剂在类型上的差异;

·各类矿化剂络合成矿元素的专属性;

·不同构造区和不同地质作用过程中矿化剂的行为及其对矿床种类和时空分布的制约。

6)大规模成矿作用及大型矿集区预测

中国大陆三种构造体制下的陆内大规模成矿作用在全球很具特色。建立这三种构造体制下的大规模成矿理论,研究大型矿集区的预测方法,既是瞄准国际前沿的重大科学问题,也是预测大型矿集区的基础。

研究目标:

·大规模成矿的时空结构;

·大规模成矿的物质和能量传输;

·大规模成矿作用与主要地质事件的耦合关系;

·成矿理论与找矿理论的关系及大型矿集区预测。

7)峨眉山大火成岩省及其成矿作用

峨眉山大火成岩省为晚古生代以来全球最重要的几个大火成岩

省之一,其成矿作用的多样性在国际上独一无二,但研究程度

很低。研究其成因及成矿体系,是一项多学科的基础性工作,

具有重大的理论和实际意义。

研究目标:

·与峨眉山大火成岩省形成有关的能量和物质交换过程;

·峨眉山大火成岩省形成的动力学机制;

·大火成岩省的成矿效应及主要控制因素;

·大火成岩省成矿预测理论和方法。

1.8实验平台

1.8.1激光微区分析实验室(LA-ICP-MS)

(1)实验室简介

本实验室隶属于中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室,服务于固体地球科学领域微区原位元素-同位素研究,以发展激光原位分析技术在矿床学及矿床地球化学方面的应用为主要目的,重点开展单矿物U-Pb定年、单个流体包裹体成分分析、硅酸盐、氧化物和硫化物等矿物主微量元素分析和Sr-Nd-Pb-Hf同位素分析,主要解决以下问题:1)精确限定成岩、成矿年龄;2)精细示踪成矿物质来源及成矿流体演化过程;3)深入揭示成矿机理,特别是成矿元素的搬运沉淀机制。

实验室目前可开展的测试项目有:

●锆石U-Pb定年和微量元素分析;

●Hf同位素分析;

●磷灰石、石榴石定年和微量元素分析;

●独居石U-Pb定年和微量元素分析;

●磁铁矿主微量元素分析;

●单个流体包裹体成分分析;

●硅酸盐矿物(石英、长石、石榴石、橄榄石和辉石等)

主微量元素分析;

●碳酸盐矿物(方解石、白云石)主微量元素分析;

●硫化物主微量元素分析、锡石定年及微量元素分析;

●面扫描技术(定性、半定量),特别是硫化物mapping。

(2)实验室成员

●科研人员

高剑峰,博士,研究员,本实验室负责人。主要从事岩浆有关矿床精细成矿作用和微区分析技术研究,负责激光微区分析实验室方法开发和应用。

办公室:矿床室419室

蓝廷广,博士,研究员。主要从事岩浆岩成因及其成矿作

用研究,负责LA-ICP-MS分析方法的开发及应用研究,特别是

单个流体包裹体分析方法及其在矿床学中的应用。

办公室:矿床室114室

●技术人员

戴智慧,博士,高级工程师。主要负责LA-ICP-MS技术测试方法的开发和仪器的维护。

负责样品:锆石、磷灰石、磁铁矿、碳酸盐矿物、硫化物。

实验室:矿床室115、216室

办公室:矿床室203室

唐燕文,博士,高级工程师。主要从事LA-ICP-MS技术测试方法的开发和仪器的维护,特别是包裹体分析技术及应用研究。

负责样品:锆石、独居石、磷灰石、石榴石、锡石定年和微量;硅酸盐矿物、碳酸盐矿物和石英微量;单个流体包裹体成分分析。

实验室:矿床室115、216室

办公室:矿床室418室

陈佑纬,博士,副研究员。主要负责LA-MC-ICP-MS原位同位素分析技术开发和应用。

负责测试:Hf同位素分析

实验室:矿床室115室

办公室:矿床室318室

何德峰,博士,高级工程师。主要负责原位U-Th/He分析测试方法开发及仪器维护。

负责测试:原位U-Th/He分析

实验室:矿床室115、216室

办公室:矿床室316室

蔡佳丽,硕士,工程师。

负责测试:流体包裹体测温

实验室:矿床室115、216 、201、202室

办公室:矿床室203室

(3)仪器设备

实验室现配备有相干Geolas Pro 193nm准分子激光剥蚀系统两套,RESOlution S-155型193nm准分子激光剥蚀系统和RESOchron SE系统各一套,Newave 213nm激光剥蚀系统一套、Nu Plasma III型MC-ICP-MS一台,Thermo Element XR型HR-ICP-MS一台,Agilent 7700X型ICP-MS一台,7900型ICP-MS两台。实验室同时还装备了样品前处理系统,拥有包括STX-202A小型金刚石线切割机1台(用于精细切割薄片、包裹体片)、半自动精密研抛机1台(用于适合不同尺寸的树脂靶和包裹体片,无极变速,平面磨抛平整和连续放大双目镜2台(用于制靶和观察)、电子天平1台。同时实验室购置有1035A/B透明环氧树脂和固化剂(固化速度快,常温固化,透明度高硬度好,耐酸碱),用以快速制靶。

GeolasPro 193nm+RESOlution S-155型193nm激光系统+Nu Plasma III+Element XR +Agilent 7700X

上述仪器位于矿床室115室,各激光器和质谱仪可任意互联,主要用于单矿物Sr-Nd-Pb-Hf同位素分析、硫化物、氧化物主微量原位分析(含mapping)、单个流体包裹体元素-同位素分析和U-Pb定年等。

115实验室仪器布局

GeoLasPro激光剥蚀系统:2015年引进,同年5月安装完毕。技术规格:工作波长:193nm;光斑大小:4-160mm;不均匀度:<±3.5% (2 sigma);最大能量密度:光斑大小为130-160 μm时可达 35 J/cm2;能量密度范围:< 1 J/cm2-45 J/cm2;激光器安全等级:IIIb。使用预混气,激光束斑切换手动版。

RESOlution S-155激光系统:由澳大利亚瑞索公司(RESOlution)生产的193nm准分子气体激光,于2018年6月安装完成。束斑大小为4-150um,最大重复率为20HZ,最大能量密度为30j/cm2;Laurin公司的大剥蚀双池技术,最多能同时放入24个1英寸标准靶,同时具有很短的样品冲洗时间,非常适合地质样品点、线和面分析。

Agilent 7700x质谱仪:安捷伦(Agilent)公司生产的7700x 型等离子质谱仪为2012年购置。耐高盐、易清洗。技术参数:检测限低至ppb,同位素比精度RSD<0.1%,灵敏度低质量数Li(7)=50 Mcps/ppm,中质量数 Y(89)=160 Mcps/ppm,高质量数Tl(205)=80Mcps/ppm。

Nu Plasma III型MC-ICP-MS:由英国Nu公司生产的2016年推出的第三代多接收ICP质谱仪,于2018年7月安装完成。仪器利用具专利的分散变焦镜头,与由16个法拉第接收器以及4个离子计数量组成的检测器阵列结合,可进行从锂到锕系元素的同位素同时精确检测。仪器与激光剥蚀系统联用时,可进行单矿物原位微区Pb、Fe、Mg、Li、S、Cu、Hf、Sr等同位素的测定,还可以用溶液法测定地质样品中Sr、Nd、Pb、Cu、Fe、Zn等同位素组成。

Element XR型HR-ICP-MS:由德国Thermo Scientific生产的高分辨双聚焦磁场电感耦合等体质谱仪(HR-SF-ICP-MS)于2018年8月安装完成。仪器除了具有高灵敏度和高稳定性外,还具有极宽的线性范围,其线性范围高达12个数量级,且不同模式自动切换校正,能精确获得地质样品中的主量和微量元素信息。此外,仪器还提供固定宽度的低、中、高分辨率狭缝,可利用中、高分辨率直接准确获得有干扰的元素含量和同位素比值。

GeolasPro 193nm/Newave213 nm激光剥蚀系统+ Agilent 7900质谱仪

仪器位于矿床室216室,主要用于单矿物U-Pb定年、硅酸盐主微量元素分析以及单个流体包裹体分析。

216实验室仪器布局

GeoasPro 193nm激光剥蚀系统:GeoLasPro激光剥蚀系统为德国Coherent公司制造,2009年引进,同年9月安装完毕。技术规格,工作波长:193nm;束斑大小:4-160μm;不均匀度:<± 3.5% (2 sigma);最大能量密度:光斑大小为130-160μm时可达35J/cm2;能量密度范围:<1J/cm2-45J/cm2;激光器安全等级:IIIb。

NewWave 213 nm激光剥蚀系统:该系统是Nd:YAG深紫外激光剥蚀系统,具有深紫外激光的波长优势和固体激光系统简单易用的优点,于2016年1月份引进实验室。技术规格:工作波长:213nm,光斑大小:4-160μm;脉冲宽度:<4ns。

Agilent 7900质谱仪:安捷伦(Agilent)公司生产,2015年

购置,同年5月安装完毕。其具有体积小型化、软件智能化、超高灵敏度、长期工作可靠性高、操作方便等特点,特别是操作系统可实现中英文相互切换。

原位U-Th/He测试系统(RESOchron SE+ Agilent 7900质谱仪)

该套系统位于矿床室216室,主要用于原位(U-Th)/He分析测试。

RESOchron SE激光剥蚀氦提取分析系统:澳大利亚ASI公司制造,将于2018年底完成安装。主要有两部分组成,1)RESOlution-SE激光剥蚀系统,其技术规格为,工作波长:193 nm;光斑大小:2-100μm;脉冲宽度:≤20 ns;最大能量密度:>20J/cm2;能量稳定性:<2% RSD;激光器安全等级:符合FDA/CDRH 21 CFR I类激光系统。2)AlphachronTM He同位素分析系统,其技术规格为,质量范围:1-50amu;检测限:<2×10-11mbar;Ar灵敏度:>5×10-4/200A/mbar。

Agilent 7900质谱仪:安捷伦(Agilent)公司生产,将于2018年底完成安装。其具有体积小型化、软件智能化、超高灵敏度、长期工作可靠性高、操作方便等特点,特别是操作系统可实现中英文相互切换。

1.8.2磨片实验室

(1)实验室概况

本实验室隶属于中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室,主要为科研人员和学生提供样品处理的服务。实验室位于样品楼二楼216室。

(2)服务内容

我们的实验室目前可以提供制作岩石样品或其他材料的不同规格(27x46mm,51x76 mm 的光片,探针片等,岩石样品1英寸的靶或标样靶,流体包裹体片,以及其他有特殊要求的样品。可处理的材料包括岩石、土壤、陶器、骨头、陨石、纸张、煤、金属等。

(3)实验室成员

Martin von Dollen: Senior Engineer

Lab:Sample Storage Building Room 207

Office:Sample Storage Building Room 202

(4)实验预约流程

中科院系统师生请前往中科院仪器共享平台,填写实验预约申请,经审核通过后,填写分析测试申请表和样品处理申请表(见附件);其他科研院校人员可先填写分析测试申请表预约实验,并委托实验技术人员代为填写网上预约。在填写“分析测试申请表”时需有导师确认签字。

通过电子邮件发送申请表扫描件,联系实验室技术人员安排实验,开展实验当天请提交纸质版申请表。

1.8.3矿物形貌观察及成分分析实验室

(1)实验室简介

本实验室隶属于中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室,服务于固体地球科学领域微区形貌观察和原

位元素成分研究。利用聚焦得非常细(微米-纳米级)的高能电子束轰击样品,激发出各种被测物质的有用信息如特征X射线,二次电子,背散射电子等,通过分析这些有用信息达到对样品微区原位成分分析和形貌观察的目的,广泛应用于矿床学、岩石学、矿物学、构造地质学、第四纪地质学等研究方向。

本实验室配备有目前最新的电子探针(两台)和热场发射扫描电子显微镜(一台)。其中,两台电子探针均拥有一套完整的X射线波长和能量探测装置(波谱仪WDS和能谱仪EDS),用以探测电子束轰击样品所激发的特征X射线。由于特征X射线的能量或波长随着原子序数的不同而不同,通过仪器测试得到入射电子在样品中激发出的特征X射线波长和能量而获得所含元素的种类和含量,实现对样品微区的原位成分定量分析。另一方面,热场发射扫描电子显微镜上还配备了美国Gatan 公司最新一代MonoCL4 阴极发光谱仪,该仪器使用直接耦合腔式单色器与高效率探测器,能使阴极发光的采集效率达到最大化,拥有极高的灵敏度,从而获取高质量的CL图像。

针对矿物、岩石以及材料(陶瓷,合金,半导体材料等),目前本实验室可以开展以下方面的实验研究:

●微区化学组成定性和定量分析

●微区化学组成线分析

●微区化学组成面分析

●微区形貌观察以及成分分布图像拍摄:背散射图像(BSE)、二次电子图像(SEI)以及阴极发光图像(CL)(2)实验室成员

●科研人员

陈伟,博士,研究员,本实验室负责人。主要从事岩浆和热液Fe-Ti氧化物矿床、热液稀土活化与矿化等研究。负责实验室的运行和统筹以及相关方法的应用研究。

办公室:矿床室420室

●技术人员

郑文勤,高级工程师,主要负责电子探针分析测试技术方法的开发及仪器的维护管理等。

实验室:矿床室116室;办公室:矿床室316室

李响,硕士,工程师,主要负责电子探针分析测试技术方法的开发及仪器的维护管理等。

实验室:矿床室116室; 办公室:矿床室401室

董少花,博士,高级工程师,主要负责场发射扫描电镜测试方法的开发和仪器的管理及维护。

实验室:矿床室119室;办公室:矿床室323室

(3)仪器设备

本实验室的电子探针为日本电子生产的JXA8530F-plus型场发射电子探针和JXA8230型钨灯丝电子探针,扫描电镜为日本电子生产的JSM-7800F型热场发射扫描电子显微镜。技术指标分别为:

场发射电子探针技术指标(JXA8530F-plus型)

二次电子像分辨率可达3nm (30kV,工作距离11mm);空间分辨率好于0.1μm;最大束流可达2μA;加速电压可调范围为0 ~ 30kV;具有四级物镜可变光栏;图像放大倍数为×40~×300,000,连续可调;电子束位移小于1μm/h;分析元素范围:5B - 92U;X射线出射角为40°;分光晶体有全聚焦型晶体和半聚焦型晶体两种;罗兰圆半径有100mm和140mm两种;具有反光显微镜,分辨率1μm,放大倍率300倍,可同时显示二次电子像、背散射电子像、彩色光学显微像,还可以得到上述图像的数字化像。

JXA8530F-plus型场发射电子探针 JXA8230型电子探针

钨灯丝电子探针技术指标(JXA8230型)

二次电子像分辨率可达6nm(工作距离11mm);背散射电子像分辨率可达20nm(拓扑像、成分像);加速电压可调范围为0 ~ 30kV;束流范围为10-12~ 10-5A;具有四级物镜可变光栏;图像放大倍数为×40~×300,000,连续可调;电子束位移小于1μm/h;分析元素范围:5B - 92U;X射线出射角为40°;分光晶体有全聚焦型晶体和半聚焦型晶体两种,每道2个晶体,分光晶体交换时间少于1.5秒;罗兰圆半径有100mm

和140mm两种;具有反光显微镜,分辨率1μm,放大倍率300倍,可同时显示二次电子像、背散射电子像、彩色光学显微像,还可以得到上述图像的数字化像。

场发射扫描电镜技术指标(JSM-7800F型)

该仪器由日本电子株式会社于2011年推出,几乎集成了当今扫描电镜的全部前沿技术,具有大束流、高稳定性以及超高分辨率等优点。通过直接观察样品的表面形貌以获取岩石、矿石以及单矿物的精细微区结构。电镜上配备了英国EDAX TEAM Apollo XL能谱仪,配合最新的TAEM软件,能够快速准确进行样品的相组成及相分布分析、元素定性分析、定量分析、线分析、面分析、材料失效分析等。此外,配备的美国Gatan 公司最新一代MonoCL4 阴极发光谱仪,通过使用直接耦合腔式单色器与高效率探测器,能使阴极发光的采集效率达到最大化,拥有极高的灵敏度。

JSM-7800F型热场发射扫描电子显微镜

1.8.4 ICP-MS实验室

(1)实验室概况

本实验室隶属于中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室,主要承担岩石矿物样品中微量及稀土元素

测试的化学前处理工作及测试研究。自1996年以来,完成了大量各类岩石、矿物、土壤、植物等样品的化学前处理。在

国内率先开展了封闭溶样等离子体质谱法测定难溶地质样品中微量元素方法,解决了花岗岩等难溶地质样品中Nb、Ta、Zr、Hf和REE结果偏低的难题。建立了超基性岩、硫化物、碳酸盐、石英等岩石、矿物中低含量稀土元素的测定方法,这些方法已在国内实验室中得到推广应用,促进了我国在微量元素地球化学研究领域的发展;建立了适合基性岩等地质样品中超低含量铂族元素和Re-Os同位素分析新方法,在国际上处于先进水平,这些方法大大地推动了我国在铂族元素地球化学研究领域的国际地位。近期开展了普通硫化物低含量Re-Os同位素定年前处理工作,对Re含量低于10ppb样品得到较好结果。

本实验室多年来承接了所内外大量样品的稀土微量元素、铂族元素的分析测试工作,国家一级标样和国际标样的测定值与推荐值基本吻合,大部分微量元素误差<5%,铂族元素误差<10%,结果得到了国内同行的一致认可和好评。

(2)设备条件

实验室现配备美国PerkinEmer公司ELAN DRC-e 型等离子体质谱仪带有动态反应池(DRC)技术,通过化学反应消除不同基体中多原子离子的干扰,可以最大程度地减小甚至消除Fe、Ca、K、As、Se等分析元素受到的干扰,并同时保证了这些分析物的有效传输,因而能得到最佳检出限。

主要技术指标:ICP离子源:(a) 40.68MHz自激式固态射频发生器,频率稳定性0.01%;功率输出范围

600~1600W(b) 炬管定位准直。离子聚焦系统:(a) 中性成分及光子去除的光子档板;(b) 离子透镜。四极杆滤质器:(a)双曲面镀金陶瓷四极杆;(b)扫描频率:2.5MHz;(c)分辨率:0.3-3 amu。

(3)实验预约流程

①中科院系统师生请前往中科院仪器共享平台,填写实验预约申请,经审核通过后,填写分析测试申请表(见附件);其他科研院校人员可先填写分析测试申请表预约实

验,并委托实验技术人员代为填写网上预约。在填写“分析

测试申请表”时,请参考本网页公布的收费标准,重点填写

预计分析费等内容,并有导师确认签字。

②通过电子邮件发送申请表扫描件,联系实验室技术

人员安排实验,开展实验当天请提交纸质版申请表。

1.8.5多接收-电感耦合等离子体质谱实验室

(1)实验室介绍

MC-ICP-MS实验室现有美国热电公司(Thermo Fisher Scientific)Neptune plus型多接收-电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)一台,该型仪器于2014年10月安装完毕,2015年3月底通过实验室验收。本实验室针对地球科学领域的科学问题,研发了一系列同位素测试方法,如Sr、Nd、Pb同位素比值测试,以及Li、Zn、Fe、Mo、Cd等同位素组成测试,并将这些方法应用于成岩-成矿物质示踪、岩浆源区特征、古环境研究、污染物质来源等研究领域,尤其是将新兴的非传统稳定同位素地球化学手段应用在到矿床地球化学研究领域,这些方法可为矿床学的精细研究提供新的思路,显示出良好的应用前景。本实验室保持高效、开放的工作模式,吸引了包括来自香港大学、中科院地理所、中科院地球环境所、中山大学、河南理工大学、中石油、中石化等国内外相关领域的专家和学者来实验室开展分析与合作研究,测试数据已陆续发表在国内外SCI论文上。

(2)仪器原理

NEPTUNE Plus系统整合了TRITON Plus多接收分析器和ELEMENT-2 ICP离子源、接口界面,是赛默飞多接收器质谱技术和高分辨ICP-MS多年经验的结晶。它第一次整合了高灵敏度、灵活多接收检测器、动态变焦调节和多接收离子计数能力,是实现高精度同位素比值测量的最佳选择。Neptune-plus型多接收电感耦合等离子质谱仪由ICP(离子源)、ESA(静电分析器)、MC (多接收检测器)三大部分组成;ICP部分在高频电磁场的作用下产生高温等离子体,使样品气溶胶发生蒸发-解离-原子化-离子化等一系列变化,最后形成待检测的阳离子;ESA部分包含加

速电场和静电分析器等,只有符合一定动能要求的离子才可通过;MC部分包含磁场和多接收法拉第杯(检测器)等,具有不同质荷比的阳离子进入磁场后在洛伦兹力的作用下发生偏转,最后进入不同的法拉第杯进行检测,输出待测的同位素比值。

(3)分析项目介绍

Sr-Nd-Pb同位素比值测试以及Li-Zn-Cd-Mo等非传统同位素组成测试

(4)分析方法介绍

●Sr-Nd-Pb同位素比值测试:根据实际样品的浓度,采用

干法或者湿法进样。分析精度(standard error):1.87Sr/86Sr

优于4ppm(4×10-6);2.143Nd/144Nd优于3ppm(3×10-6);

3.206Pb/204Pb约为2×10-4,207Pb/204Pb约3×10-4;208Pb/204Pb约6

×10-4,与国内外同类实验室相当;可准确扣除测试过程中的少

量质谱干扰(如Rb、Kr、REE、Hg等),通过长期的观测和实验,获得了准确的仪器校正规律,对地质标准和地质样品的测

试结果准确可靠,适合于全岩、单矿物、水样等各类地质和环

境样品的高精度Sr-Nd-Pb同位素比值测试。

●非传统同位素组成测试:近年来,非传统稳定同位素地球化学发展迅速,在行星、地球与环境等领域有着优越的应用前景,本实验室紧盯国际前沿研究动向,尤其针对矿床地球化学研究领

指南_地球化学勘查样品分析方法

地球化学勘查样品分析方法 24种主、次元素量的测定 波长色散X 射线荧光光谱法 1 范围 本方法规定了地球化学勘查试样中Al 2O 3、CaO 、Fe 2O 3、K 2O 、 MgO 、Na 2O 、SiO 2、Ce 、Cr 、Ga 、La 、Mn 、Nb 、P 、Pb 、Rb 、Sc 、Sr 、Th 、Ti 、V 、Y 、Zn 、Zr 等24种元素及氧化物的测定方法。 本方法适用于水系沉积物及土壤试样中以上各元素及氧化物量的测定。 本方法检出限:见表1。 表1 元素检出限 计量单位(μg/g ) 方法检出限按下式计算: L D = T I m 2 3B 式中: L D ——检出限; m ——1μg/g 元素含量的计数率; I B ——背景的计数率; T ——峰值和背景的总计数时间。 本方法测定范围:见表2。 表2 测定范围 计量单位 (%)

2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本方法的本部分的引用而成为本部分的条款。 下列不注日期的引用文件,其最新版本适用于本方法。 GB/T 20001.4 标准编写规则第4部分:化学分析方法。 GB/T 14505 岩石和矿石化学分析方法总则及一般规定。 GB 6379 测试方法的精密度通过实验室间试验确定标准测试方法的重复性和再现性。 GB/T 14496—93 地球化学勘查术语。 3 方法提要 样品经粉碎后,采用粉末压片法制样。用X射线荧光光谱仪直接进行测量。各分析元素采用经验系数法与散射线内标法校正元素间的基体效应。 4 试剂 4.1 微晶纤维素:在105℃烘2h~4h。 5 仪器及材料 5.1 压力机:压力不低于12.5MPa。 5.2 波长色散X射线荧光光谱仪:端窗铑靶X射线管(功率不低于3kW),仪器必须采用《波长色散X射线荧光光谱仪检定规程(JJG810—93)》检定合格。 5.3 氩甲烷(Ar/CH4)混合气体,混合比为9∶1。 5.4 低压聚乙烯塑料环,壁厚5 mm,环高 5 mm,内径φ30 mm, 外径φ40mm。 6 分析步骤 6.1 试料 6.1.1 试料粒径应小于0.074mm。 6.1.2 试料应在105℃烘6 h~8h,冷却后放入干燥器中备用。 6.2 试料片制备 称取试料(6.1)4g,均匀放入低压聚乙烯塑料环中(5.4),置于压力机(5.1)上,缓缓升压至10MPa,停留5s,减压取出。试料片表面应光滑,无裂纹。若试料不易成型,应用微晶纤维素(4.1)衬底,按上述步骤重新压制,直至达到要求为止,也可以使用微晶纤维素衬底和镶边的方法制备成试料片。

矿床

06级地质班 《矿床学》期末试题(A) 一、名词解释 1.矿床 2.矿石 3.盲矿体 4.围岩蚀变 5.斑岩铜矿床 6.气水热液 7.沉积矿床 8.煤化作用 9.层控矿床 10.沉积矿床 二、填空 1、矿床由矿体和组成,矿体由矿石和组成,矿石由和组成。 2、决定矿床工业价值的经济因素你认为主要有, 等。 3、加拿大肖德贝里矿床是产出、的世界著名矿床。 4、气水热液主要成分是水,其主要来源有、、和_ 。 5、矽卡岩矿床形成的两期五阶段,即矽卡岩期包括、阶段和阶段,硫化物期包括和阶段。 6、根据沉积矿床成因特点,可进一步划分为四类,即

1),2),3) 和4)。 7、根据我国找矿实践经验,冲积砂矿床在以下地段内常形成富矿体: 1),2),3)和 4)等。 8、形成盐类矿床的必备条件是和水 盆地环境。 和。 9、我国聚煤期主要有纪、纪、纪 和纪。 油气藏和封闭油气藏。 10、变质成矿作用的主要因素是、和 _ ;变质矿床可划分为三个主要成因类型,即 矿床、矿床和混合岩化矿床。 三、选择填空 1、我国矿产资源中严重短缺的矿种有() A. 铬、铂、钴、钾盐、金刚石等; B. 铬、稀土、金刚石等; C. 铬、铂、铜、金刚石等; D.钨、铅、锌等 2、西藏罗布莎矿床的主要矿产是()。 A. 铬、铁、铜; B.铅、锌、铬; C.金、稀土; D.铬 3、按卡尔波娃的阶段说,矽卡岩型铅锌矿床形成于()阶段。 A. 晚矽卡岩; B. 氧化物; C. 早期硫化物; D. 晚期硫化物 4、湖南锡矿山是主要产出()的矿床。 A. 锡; B. 锑; C. 铁; D. 铅锌 5、斑岩铜矿床是世界铜储量规模最大矿床类型。()就是我国著名矿床。 A. 德兴铜矿床; B.铜官山铜矿床; C.东川铜矿床; D.拉拉铜矿床 6、()是典型的沉积成因矿石构造。 A. 浸染状构造; B. 块状构造; C. 纹层状构造; D. 条带状构造 7、钾盐是在卤水蒸发晚期沉积的。瓦利亚什科提出()假说来解释钾盐矿床的形成。

地球化学心得

勘查地球化学心得体会--兼浅谈广东化探找金矿 王立强 广东省地质局七一九地质大队地质勘查所 1前言 目前,化探找金逐步被人们重视,在地质找矿中的效果也逐渐明显,成为寻找各种类型金矿床比较快速、经济、有效的重要手段。在区域普查中,通过查明区域地球化学异常,可迅速指出找矿远景区;在详查及勘探阶段,通过岩石地球化学异常的研究,可直接发现金矿床或矿体,更好地发挥化探在地质找矿工作中的作用。但是金在地壳内部的本底含量极低,即使是金矿体中的金含量一般亦仅为n×10-6~10n×10-6,仅凭肉眼无法将之直接区分出来,因此以对样品(水系沉积物、土壤、岩石等>进行定量分析为主要工作手段的化探方法,在当今金矿勘查中发挥了极其重要的作用。 中国地球化学的发展主要是借鉴了前苏联和西方的研究思路,前苏联的勘察地球化学主要依靠对土壤进行金属测量,但采样点布置较稀疏,而西方国家主要采用水系沉积物测量,但是主要用于研究,两者优缺点都有。80年代以来,金分析技术目臻成熟,当时Au分析的检出限低于或等于0.3×10-6,准确度、精密度在一定程度上能满足区域化探的要求,因而全国区域化探找金空前繁荣,特别是谢学锦先生提出的“区域化探全国扫面计划”建议,将我国的勘察地球化学推进到快速发展的崭新阶段。随着时代发展,金分析技术逐步进步,中国勘察地球化学也得到了长足的进步,三十年以来已完成1:500万和1:1 000万比例尺的39种元素或氧化物的全国地球化学图,使中国拥有了最引人瞩目的全国规模地球化学数据库,使中国化探走在了世界前列。而广东化探找金始于1974年,主要为以1:20万水系沉积物测量为主要工作方法的区域化探扫面,不过因为受金分析技术的影响,当时找金主要从金的伴生元素如As、Cu、Pb等入手,其难度不言而喻,但广东各地质单位的前辈在这种艰难条件下提交了大

勘查地球化学习题集答案

地球化学找矿习题集 一、填空题 1.地球化学找矿具有对象的微观化,分析测试技术是基础,擅于寻找隐伏矿体和准确率高、速度快、成本低。的特点。 2.地球化学找矿的研究物质主要是岩石、土壤、水系沉积物、水、气体和生物。 3.地球化学找矿的研究对象是地球化学指标(或物质组成)。 4.应用地球化学解决地球表层系统物质与人类生存关系。 5.应用地球化学研究方法可以分为现场采样调查评价研究与实验研究。 6.元素在地壳的分布是不均匀的,不均匀性主要表现在空间和时间两方面。 7.克拉克值在0.1%以下的元素称为微量元素,其单位通常是ppm(或10-6)。 8.微量元素的含量不影响地壳各部分基本物理、化学性质,但是在特定的条件下,可以富集而形成矿床。 9.戈尔德施密特根据元素的地球化学亲和性,将元素分为亲铁元素、亲硫(亲铜)元素、亲氧(亲石)元素、亲气元素和亲生物元素。 10.元素迁移的方式主要有化学-物理化学迁移、机械迁移和生物-生物化学迁移。 11.热液矿床成矿过程中,成晕元素主要呈液相迁移,迁移方式主要有渗透迁移和扩散迁移两种。 12.影响元素沉淀的原因主要有PH变化、Eh变化、胶体吸附、温度变化和压力变化。 13.地壳中天然矿物按阴离子分类,常见有含氧化合物、硫化物、卤化物和自然元素。 14.地球化学异常包括异常现象、异常范围、异常值三层含义。 15.地球化学省实质是以全球地壳为背景的规模巨大的一级地球化学异常。 16.地壳元素的丰度是指地壳中化学元素的平均含量,又称为克拉克值。 17.地壳中元素的非矿物赋存形式包括超显微非结构混入物、类质同象结构混入物、胶体或离子吸附和与有机质结合。

西藏蒙亚啊铅锌矿床地球化学特征及成因意义

西藏蒙亚啊铅锌矿床地球化学特征及成因意义 蒙亚啊铅锌矿床地处西藏自治区嘉黎县绒多乡南东18km处,构造上隶属于西藏特提斯-喜马拉雅构造域一级构造单元冈底斯-念青唐古拉板片中部隆格尔-念青唐古拉中生代岛链带东段,是本区较为重要和典型的一个矽卡岩型铅锌矿床。文章主要分析了矿区岩体及主要岩矿石稀土元素特征,结果显示所选取的岩矿石样品均呈现向右缓倾、负Ce异常的分布特征,与岩体一致,存在一定的同源性;其矽卡岩期矽卡岩及磁铁矿石稀土元素均出现正Eu异常,指示矽卡岩阶段为高温氧化环境;而铅锌矿石的负Eu异常与矽卡岩及磁铁矿的正Eu异常相对,暗示成矿过程从矽卡岩期到石英硫化物期成矿 1 矿区地质简述 矿区主要出露晚古生界地层,包括第四系(Q)、中二叠统洛巴堆组(P2l)、上石炭-下二叠统来姑组(C2P1l)。其中来姑组(C2P1l)为主要含矿地层,其分布于整个矿区,上部岩性段以灰黑色板岩为主,夹石英、长石石英晶屑凝灰岩及泥灰岩,下部岩性段以砂岩为主,夹板岩、少量砾岩、凝灰岩、灰岩。 矿区范围内目前共有20个大小不等的铅锌矿(化)体,沿矿区主断层带及其两侧展布,主要呈层状、似层状产出。以Pb-14 矿体规模最大,其次为Pb-12、Pb-13、Pb-20及Pb-21矿体,本次主要研究对象为Pb-21矿体。Pb-21矿体位于整个矿区西部,爬格西坡地段,矿体在平面上呈近南北向展布,形态上呈“蛇”形。矿体整体走向186°,倾向西,倾角54°~68°。矿体平均品位:Zn6.95×10-2、Ag19.78×10-6、Pb0.32×10-2。 矿区矿物组成主要金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿,少量黄锡矿、辉钼矿、孔雀石;脉石矿物主要有方解石、石英、石榴石、透辉石、硅灰石、阳起石、透闪石、绿帘石、绿泥石、黑云母、绢云母等。矿石组构:矿石的结构主要见它形粒状结构,半自形-自形粒状结构,乳浊状结构,残余结构,浸蚀结构。矿石的构造主要见块状构造,稠密浸染状构造,浸染状构造,条带状构造,斑点状构造,网脉状构造。 2 分析测试方法 选取18件样品送至西南冶金地质测试所进行全岩分析测试。常量元素使用Axios X荧光仪通过X荧光法、重量法、滴定法、原子吸收法等方法进行检测,检测标准参照GB/T14506.28-2010、DZG20-02、GB/T14353-2010,检测温度20℃,检测湿度60%;微量元素使用iCAP6300全谱仪、802W摄谱仪、NexION300xICP-MS质谱仪、AFS2202E原子荧光仪、Axios X荧光仪通过发射光谱法、质谱法、原子荧光法、X荧光法等方法进行检测,检测标准参照DZG20-05、DZG20-06,检测温度20℃,检测湿度60%。测试结果列于表1、表2中。

矿床学-填空+选择+判断

1、矿床由矿体和围岩组成,矿体由矿石和脉石组成,矿石由矿石矿物和脉石矿物组成。 2、矿床规模愈大,工业品位要求愈低。 3、决定矿床工业价值的经济因素你认为主要有动力资源,水文地质和工程地质条件等。 4、早期岩浆矿床的主要矿产是铬铁矿、铂和铂族元素,典型的矿石结构是自形晶—半自形晶结构;晚期岩浆矿床的主要矿产是钒钛磁铁矿,铬铁矿,典型的矿石结构是海绵陨铁结构。 5、加拿大肖德贝里矿床是产出铜镍硫化物的世界著名矿床。 6、含矿伟晶岩脉的带状构造从外到内可分四个带,即边缘带、外侧带、中间带和内核;伟晶岩矿床是某些稀有元素和稀土元素的重要来源;重要矿产地如新疆阿尔泰稀有元素花岗伟晶岩矿床。 7、气水热液主要成分是水,其主要来源有岩浆热液、地下水热液、海水热液和变质热液。 8、研究围岩蚀变的意义体现在:矽卡岩化、云英岩化是高温蚀变,青盘岩化、绢云母化是中温蚀变,碳酸

岩化是低温蚀变。 9、矽卡岩矿床形成的两期五阶段,即矽卡岩期包括早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段和氧化物阶段,硫化物期包括早期硫化物阶段和晚期硫化物阶段。 10、斑岩铜矿床的蚀变分带非常发育,由内向外分为1)钾化带,2)石英—绢云母化带,3)泥化带,4)青盘岩化带,矿体主要分布在钾化带。 11、根据沉积矿床成因特点,可进一步划分为四类,即1)机械沉积矿床,2)胶体化学沉积矿床,3)生物化学沉积矿床和4)蒸发沉积矿床。 12、金属硫化物矿床的表生分带自上而下可分为氧化带、次生硫化物富集带和原生硫化物矿石带,其中氧化带自上而下又可分为完全氧化亚带、淋滤亚带和次生氧化物富集带。 13、根据我国找矿实践经验,冲积砂矿床在以下地段内常形成富矿体:1)河流内弯地段,2)河流由窄变宽处,3)坡度由陡变缓处和4)支流与主流汇合处等。 14、我国沉积铁矿床,北方以宣龙式铁矿为代表,产出层位为中元古代;南方以宁乡式铁矿为代表,产出层位为泥盆系。 15、形成盐类矿床的必备条件是持续干旱气候和封闭、半封闭水盆地环境。 16、微生物在成矿作用中可能以四种主要方式起作用,即促使成矿元素富集、改变环境的物化条件、产生有机酸和通过新陈代谢作用将元素从一种状态转换为另一种状态。 17、我国聚煤期主要有石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪。 18、油气藏形成条件包括能产生大量石油的生油岩、多孔的渗透性储集岩和由储集岩与不渗透所组成的有效圈闭;圈闭又称为油捕,其必备条件是储集层、盖层和封闭;根据圈闭类型将油气藏分为构造油气藏、岩性油气藏和封闭油气藏。 19、变质成矿作用的主要因素是温度、压力和_ 气水溶液;变质矿床可划分为三个主要成因类型,即区域变质矿床、接触变质矿床和混合岩化矿床。 20、最著名的全球巨型成矿带是环太平洋成矿带和古地中海—喜马拉雅成矿带。全球储量最大的金矿床是南非的维特瓦特斯兰德金矿床。 1、矿体的产状应包括矿体的空间位置、矿体的埋藏情况、矿体与地层的空间关系、矿体与构造的空间关系、矿体与 岩体的空间关系等五个方面的状况。 2、成矿物质在热液中可能的三种迁移形式是卤化物、络合物、胶体溶液。 3、形成蒸发沉积矿床的两个最基本的条件是干旱的气候、封闭或半封闭的盆地。 4、只有具备了良好的生油层、储油层、盖层、圈闭等四个重要条件才可能形成工业油气藏。 5、最重要的成煤沉积环境是沼泽。 6、矿石矿物是矿石中的可利用矿物。 7、分异完好的伟晶岩一般可分为边缘带、外侧带、中间带和内核。 8、绿泥石化是中温热液矿床常见蚀变.。 9、在植物埋藏成煤过程中形成的天然气叫煤成气。 10、据变质作用发生的地质环境,变质成矿作用分为接触变质成矿作用、区域变质成矿作用和混合岩化成矿作用.

作业-矿床地球化学

包裹体 包裹体,有的简称为包体。包体是指矿物形成过程中被捕获的成矿介质。它相当完整地记录了矿物形成的条件和历史,是矿物最重要的标型特征之一,可作为译解成矿作用,特别是内生成矿作用的密码 主矿物 主矿物是圈闭流体包裹体的矿物,几乎与所包含的包裹体同时形成 子矿物 正矿物生长过程(或之后)捕获(或沿裂隙浸入)的成矿流体(或熔体)被圈闭在晶体缺陷、窝穴(或愈合裂隙)中与主矿物有相界的物质称为矿物中包裹体,其中的内含物随物理化学条件变化出现的盐析物(固相)谓之子矿物。 负晶形包裹体 负晶形包裹体是矿物中常见的一种包裹体。即:在晶体生长过程中因晶格位错等缺陷产生的空穴被高温气液充填后又继续按原晶格方向生长,形成与宿主矿物晶体形状(宿主矿物:含有包裹体的宝石矿物)相似的孔洞,这种由气液充填的形态与宿主矿物晶体形状相似的孔洞称为负晶或空晶,所形成的包裹体称为负晶形包裹体。 充填度 指包裹体或者富气包裹体中,液相所占的整个包裹体的体积比即为充填度。 均一温度 室温下呈两相或多相的包裹体,经人工加热,当温度升高到一定程度时,包裹体由两相或多相转变成原来的均匀的单相流体,此时的瞬间温度称为均一温度,一般认为代表矿物形成温度的下限,经压力校正后可获得近似的矿物形成温度(包裹体的捕获温度) 盐度 指包裹体中溶解于溶液中的卤化物的质量与液体质量百分比。 1、试述均一法测温的原理 均一温度:均一法(高温-低温)是流体包裹体测温的基本方法。其均一过程有两相水溶液包裹体中液-气相的均一作用和不混溶的H2O-CO2 包裹体的均一状态。液相和气相的均一过程有三种模式: ①均一到液体状态(L+V→L)室温下加热时气相逐渐缩小至最后消失,均一到液相,此时的温度称为均一温度;当温度下降则气相又重新出现,说明包裹体内原先捕获的是较高密度的流体相。 ②均一到气体状态(L+V→V)加热时液相缩小,气相逐渐扩大至充满整个包裹体并均一为气相;当温度下降时则液相又重新出现,说明包裹体内原先捕获的是较低密度的流体相。 ③均一到临界状态(L+V→超临界流体)加热时气相既不收缩也不扩大,而是随着温度的升高液-气相之间的弯月面界线逐渐模糊至消失,均一到一个相,即均一到临界状态,说明这类包裹体是在临界状态下捕获的。 均一法测温的主要仪器是显微加热台,如德国莱兹厂生产的1350 显微加热台、Linkam1500 显微加热台及我国浑江光学仪器厂生产的T1350 显微加热台。近十年来又开发了冷热两用台,如法国南锡的Chaimeca 冷热两用台、英国的Linkam 冷热两用台和美国的Reynolds 冷热两用台。近年来,已发展到可将电视录象等设备与显微冷-热台连接进行包裹体研究,对小于1μm 的包裹体进行测定。

地球化学稀土元素配分分析

《地球化学》实习测验 REE图表处理及参数计算 一、实习目的 1、掌握稀土元素组成模式图的制作方法。 2、掌握表征稀土元素组成的基本参数。 3、培养独立查阅文献及处理数据的能力。 二、基本原理 1、稀土元素组成模式图 1、原子序数为横坐标 2、标准化数据为纵坐标 3、对数刻度 2、表征稀土元素组成的基本参数 3、稀土总量 4、轻重稀土比值 5、轻稀土分异指数 6、重稀土分异指数 7、铕、铈异常 三、实习测验内容 1、绘制各类侵入岩的稀土元素组成模式图; 2、计算各类侵入岩稀土元素组成的基本参数; 3、对已绘制的图表和计算出的数据进行解释。 4、在以上实习内容掌握之后,自行查阅文献一篇,并进行以上3项操作。

四、实习测验步骤 1、根据查阅文献数据,找到自己想要的数据 表1 蒙库铁矿床岩石、矿石、矿物稀土元素成分分析(ppm) 2、选出自己要的数据建立表格 表2 稀土元素组成模式图(ppm) 3、对数据进行球粒陨石标准化 表3球粒陨石标准化后稀土元素组成模式图(ppm)

图1 蒙库铁矿床稀土元素配分图 5、计算稀土元素基本参数 表4 表征稀土元素组成的基本参数 6、数据及图表的解析 (1)绿帘石:∑REE=266.49ppm,表明稀土元素含量较高;LR/HR=4.98,表明轻重稀土元素间发生了较大的分异,轻稀土元素相对富集;(La/Sm)N=2.26,(Gd/Lu)N=1.47,显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用,轻稀土元素分异更明显。Eu异常值=1.23,为强正异常;Ce异常值=0.95,表明Ce基本无异常;稀土元素配分模式为轻稀土富集,重稀土相对亏损的右倾型,图像具有左陡右缓特点,Eu正异常明显特征。 (2)磁铁矿矿石:∑REE=10.75ppm,表明稀土元素含量较低;LR/HR=3.15,表明轻重稀土元素间发生了较大的分异,轻稀土元素相对富集;(La/Sm)N=1.47,(Gd/Lu)N=0.88,显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用,轻稀土元素分异更明显。Eu异常值=1.8,为强正异常;Ce异常值=0.84,位弱Ce异常;稀土元素配分模式为轻稀土富集,重稀土相对亏损的右倾型,图像具有左陡右缓特点,Eu正异常明显特征。 (3)块状黄铁矿:∑REE=225ppm,表明稀土元素含量较高;LR/HR=11.27,表明轻重稀土元素间发生了较大的分异,轻稀土元素相对富集;(La/Sm)N=2.61,(Gd/Lu)N=6.19,显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用,轻稀土元素分异更明显。Eu异常值=2.96,为强正异常;Ce异常值=0.85,为Ce弱异常;稀土元素配分模式为轻稀土富集,重稀土相对亏损的右倾型,Eu正异常明显特征。

高等地球化学

高等地球化学读书报告 关键词:地球化学研究方法同位素 摘要:主要介绍了地球化学的研究方法,研究领域以及解决的一些问题,着重介绍了同位素地球化学。 地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学,它是地质学与化学、物理学相结合而产生和发展起来的边缘学科。作为一门独立的学科,地球化学的研究对象是地球中的原子,研究地球系统中元素及同位素的组成,元素的共生组合和赋存形式问题,元素的迁移和循环,地球的历史和演化。其学科特点是研究的主要物质系统是地球、地壳及地质作用体系。着重研究地球系统物质运动中物质的化学运动规律。研究原子的自然历史,必然联系到元素自身的性质及其所处的热动力学条件。与有关学科密切结合和相互渗透,使得地球化学的研究范畴不断扩大,并繁衍出众多分支学科。运用学科自身的知识、理论、研究思路和工作方法研究矿产资源、资源利用以及农田、畜牧、环境保护等多方面的问题。我国地球化学工作主要开始于20世纪50年代,最初是进行大规模的土壤分散流和基岩地球化学测量。20世纪80年代至今,随着我国地球化学专业队伍的迅速扩大,一批新的地球化学研究所和研究中心相继建立,并建立了一批具有先进测试设备和技术的实验室和计算中心。成矿作用地球化学、勘查地球化学、同位素地球化学、微疾元素地球化学、实验地球化学、环境地球化学、有机地球化学以及陨石化学、宇宙化学、岩石圈地球化学等多领域的研究已全面展开,目前我国地球化学研究已逐渐进入到与国际合作研究并同步发展的阶段。 一.基本内容 地球化学主要研究地球和地质体中元素及其同位素的组成,定量地测定元素及其同位素在地球各个部分(如水圈、气圈、生物圈、岩石圈)和地质体中的分布;研究地球表面和内部及某些天体中进行的化学作用,揭示元素及其同位素的迁移、富集和分散规律;研究地球乃至天体的化学演化,即研究地球各个部分,如

成都理工大学矿床学试题

理工大学矿床学试题 一、名词解释 1.矿床 2.矿石 3.矿体 4.矿石品位 5.生矿床 6.岩浆分结矿床 7.盲矿体 8.岩浆熔离作用 9.伟晶岩矿床 10.气水热液 11.围岩蚀变 12.矿床分带 13.接触交代矿床 14.斑岩铜矿床 15.残余矿床 16.次生硫化物富集作用 17.沉积矿床 18.古砂矿床 19.胶体化学沉积矿床 20.油气藏 21.煤化作用 22.变成矿床 23.受变质矿床 24.层控矿床 25.矿源层 26.热液叠加改造作用 27.VMS矿床 28.成矿规律 29.成矿系列 30.成矿系统 二、填空题 1、矿床由矿体和组成,矿体由矿石和组成,矿石由和组成。 2、矿床规模愈大,工业品位要求。

3、决定矿床工业价值的经济因素你认为主要有,等。 4、早期岩浆矿床的主要矿产是,典型的矿石结构是结构;晚期岩浆矿床的主要矿产是,典型的矿石结构是结构。 5、加拿大肖德贝里矿床是产出、的世界著名矿床。 6、含矿伟晶岩脉的带状构造从外到可分四个带,即带、 带、和;伟晶岩矿床是某些和稀土元素的重要来源;重要矿产地如伟晶岩矿床。 8、研究围岩蚀变的意义体现在:是高温蚀变,是中温蚀 变,是低温蚀变。 7、气水热液主要成分是水,其主要来源有、、和_ 。 9、矽卡岩矿床形成的两期五阶段,即矽卡岩期包括、阶段和阶段,硫化物期包括和阶段。 10、斑岩铜矿床的蚀变分带非常发育,由向外分为1),2),3),4),矿体主要分布在带。 11、根据沉积矿床成因特点,可进一步划分为四类,即1), 2),3)和4)。 12、金属硫化物矿床的表生分带自上而下可分为氧化带、带 和带,其中氧化带自上而下又可分为带、带 和带。 13、根据我国找矿实践经验,冲积砂矿床在以下地段常形成富矿体:1),2),3)和4)等。 14、我国沉积铁矿床,北方以铁矿为代表,产出层位为;南方 以铁矿为代表,产出层位为。 15、形成盐类矿床的必备条件是和水盆地环境。 16、微生物在成矿作用中可能以四种主要方式起作用, 即、、和。 17、我国聚煤期主要有纪、纪、纪和纪。

附表一地球化学专业研究方向及主要研究内容介绍

地球化学专业博士研究生培养方案 一、培养目标 1.掌握马克思列宁主义、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系,热爱祖国,遵纪守法,品行端正,诚实守信,实事求是,具有较强的事业心和良好的学风,追求新知、勇于创新,积极为国家现代化建设服务。 2.掌握本学科坚实的基础理论和系统的专门知识;具有独立从事科学研究和教学工作、组织解决重大实际问题的能力,并在科学研究或专门技术上做出创造性的成果。 3.至少掌握一门外国语,能熟练阅读外文资料,具备用外文撰写学术论文和进行国际学术交流的能力。 二、研究方向 地球化学专业是地质学一级学科(学科代码:0709)下设的二级学科(学科代码:070902),设以下4个研究方向。 1.化学地球动力学 综合地质、地球化学方法,研究不同地质时期岩石的地质、地球化学特征,阐明岩石形成与板块构造和岩石圈构造演化的关系。 2.岩石地球化学 采用地球化学和实验地球化学方法,研究元素和同位素在岩浆作用、变质作用、沉积作用和表生作用中的存在相态和元素分配理论,示踪地质作用的发生发展过程,阐明岩石成因及其形成环境。 3.资源环境地球化学 研究元素在地球各圈层中的时空分布规律和迁移与沉淀、分散与富集的物理化学条件,揭示区域成矿规律,探索元素地球化学过程与自然环境质量和生态效应关系。 4.行星岩石与地球化学 通过陨石和航天器对类地行星直接或间接分析获得的数据资料进行研究,研究类地行星——月球、火星等星球的岩石以及元素、同位素等物质组成,揭示类地行星的形成与演化。 三、学习年限 1.全日制脱产博士生的基础学制为3年。 2.在职博士生的基础学制为4年。 3.对于提前达到培养目标、完成学业并做出创造性成果的博士研究生,经本人申请,导师同意,学院审批后报研究生院批准,允许提前答辩并申请学位;由于客观原因不能按时完成学业者,由博士研究生本人提出申请,导师同意,学院审批,报研究生院批准,可延长学习年限,但延长时间一般不得超过2年。未提出延长报告或申请延长期满仍未完成博士论文答辩者,均按结业处理。具体事宜详见“吉林大学关于研究生提前或延期进行学位论文答辩的暂行规定”。 四、课程设置(附表)

全国多目标区域地球化学调查进展与成果

国土资源大调查 全国多目标区域地球化学调查进展与成果 中国地质调查局 基础调查部 二〇一〇年七月

目 录 一、工作概况 (1) 二、完成情况 (1) 三、主要成果 (3)

一、工作概况 紧密围绕国民经济和社会发展需求,中国地质调查局于1999-2001年开始在广东、湖北、四川等省实施多目标区域地球化学调查试点工作。从2002年起,全国多目标区域地球化学调查工作正式启动。国土资源部先后与浙江、四川、湖南等18个省区采取部省政府间合作方式,共计投入经费67059.45万元,其中地方经费35809.45万元,占53.4%。2005-2008年,经由温家宝总理批示,财政部设立“全国土壤现状调查及污染防治专项”,由我部与环保部共同负责,目前我部到位经费27511万元,对多目标区域地球化学调查进行专项支持,调查工作扩大到全国31省(区、市)。 二、完成情况 全国多目标区域地球化学调查工作分为调查、评价和评估三个层次开展。 调查阶段:主要任务是掌握情况。全国共计部署450万平方公里调查面积,截至2009年底,已经完成160万平方公里,覆盖我国东、中部平原盆地、湖泊湿地、近海滩涂、丘陵草原及黄土高原等主要农业产区。全国投入地质科技人员500余人,采样人员十余万人,选定部级重点实验室23个,采用大型精密仪器测试地球化学样品60万件,分析3240

万个元素指标。基本查明我国土地有益和有害组分等54种元素指标组成、类型、含量、强度及其分布地区、范围和面积等,填补了我国长期以来土地各项元素指标的空白。 图1 全国多目标区域地球化学工作程度图 评价阶段:针对调查发现问题,按照长江流域、黄河流域、东北平原及沿海经济带等我国主要农业经济区域开展生态地球化学评价,对影响农业经济发展的肥力组分和重金属污染问题进行科学研究,旨在查清土地有益和有害组分成因来源、迁移转化、生态效应和变化趋势等,为土地质量评估提供科学依据。共计采集各类样品12万件,分析各项指标数以百万计。 评估阶段:依据调查和评价结果,根据各省区具体情况,

矿床地球化学结课作业(原著-可直接交)

中国地质大学(北京) 课程期末考试 作业

矿床地球化学作业(一) 根据下列给定的火山岩岩石化学数据计算火山岩的特征参数,并作出图解,分析火山岩岩石系列和形成环境(参考岩石矿床地球化学教材第三章计算方法)。 原数据中火山岩岩性有流纹斑岩、杏仁状流纹斑岩、角砾岩和硅化角砾岩。共有样品18个,数据包括样品全分析与部分微量元素。全析中大多样品SiO2含量大于63%,样品岩性以流纹岩为主。 根据样品全分析数据计算出的火山岩的各类特征参数如表1表示,先将样品数据进行CIPW 标准矿物计算,其中氧化铁调整方法为TFeO=FeO+0.8998Fe2O3,所计算出的标准矿物均为重量百分含量,则可得出各矿物分异指数(DI) = Qz + Or + Ab + Ne + Lc + Kp。其中固结指数为(SI) =MgO×100/(MgO+FeO+F2O3+Na2O +K2O) (Wt%)。里特曼指数算式为σ43=(Na2O+K2O)^2/(SiO2-43),据表里特曼指数多位于1.8-3.3显示为钙碱性,由于原岩多数SiO2含量较高,里特曼指数确定出的钙碱度准确度差。碱度率(AR) =[Al2O3+CaO+(Na2O+K2O)]/[Al2O3+CaO- (Na2O+K2O)] (Wt%),当SiO2>50%, K2O/Na2O大于1而小于 2.5时, Na2O+K2O=2*Na2O,本例以碱度率对样品碱度进行判别,由表可知,杏仁状流纹斑岩的碱度率都为1-3,显示钙碱性,流纹斑岩为3.3-5显示出弱碱性。 图1 样品SiO2-K2O+Na2O 图解 Pc-苦橄玄武岩;B-玄武岩;O1-玄武安山岩;O2-安山岩;O3-英安岩;R-流纹岩;S1-粗面玄武岩;S2-玄武质粗面安山岩;S3-粗面安山岩;T-粗面岩、粗面英安岩;F-副长石岩;U1-碱玄岩、碧玄岩;U2-响岩质碱玄岩;U3-碱玄质响岩;Ph-响岩;Ir-Irvine 分界线,上方为碱性,下方为亚碱性。

地球化学

地球化学 一.名词解释 1. 异戊二烯型化合物:由一个个异戊二烯单元头尾相连重复组合而成一类化合物,它广泛存在于生物体、近代沉积物、古代沉积岩以及原油中。 2. 萜类:环状的异戊二烯型化合物。 3.同位素效应:由于同位素不同,引起单质或化合物在物理、化学性质上发生微小变化的现象,称为同位素效应。 4.同位素分馏:在各种自然过程中,由于同位素的效应引起同位素相对含量在不同相之间的变化。 5.干酪根:沉积物和沉积岩中不溶于非氧化性的无机酸、碱和常用有机溶剂的一切有机质。 6.腐殖质:指土壤和现代沉积物中不能水解的、不溶于不溶于有机溶剂的有机质。 7.低熟油:指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。 8.生物标志物:是沉积物(岩)、原油、油页岩和煤中那些来源于生物体,在有机质演化过程中具有一定稳定性,没有或很少发生变化,基本保存了原始生化组分的碳骨架,记载了原始生物母质特殊分子结构信息的有机化合物。 9.质谱法:通过研究分子量和离子化的分子碎片来认识分子结构的一种现代分析技术(以高能电子将单个分子击碎,用碎片的质量组成特征,推测分子的结构组成和分子量,以达到分子鉴定的目的)。 10.质谱法(棒图):将每一次扫描的记录,应用质荷比对检测器响应值作图,就可以得到由色谱分离的某一种化合物的质谱图。 11.质量色谱图: 12.总离子流图: 13.生物成因气: 14.热成因气: 二.简答题 1.生物有机质的化学组分 碳水化合物 脂类 蛋白质和氨基酸 木质素和丹宁 2.异戊二烯单元的结构及简单组合、拆分 3.富沉积有机质的沉积环境

4.C 、O 同位素丰度的表示方法 5.自然界中碳同位素分馏的几种方式和结果 6.干酪根的光学显微组分分类 主要(1)统计腐泥组和壳质组之和与镜质组的比例; 采用(2)采用类型指数(T 值)来划分,具体方法是将鉴定的各组分相对百分含量代入下式, 计算出T 值,再依据表中的分类标准划分类型。 两种 方法 以透射光为基础的干酪根显微组分分类 组 分 亚 组 分 腐泥组 无定形—絮状,团粒状,薄膜状有机质 藻质体 孢粉体—孢子、花粉、菌孢 树脂体 壳质组 角质体 木栓质体 表皮体 镜质组 结构镜质体 无结构镜质体 惰质组 丝质体 7.干酪根研究的常用测试方法 干酪根研究的常用方法 直接方法:显微镜 SEM ——scanning electronic microscope 荧光显光镜 IR 吸收光谱 X-ray 核磁共振(NMR ),顺磁共振(ESR) (不破坏干酪根,根据其物理特性来研究干酪根的性质、结构) 间接方法:元素分析 稳定同位素 热解分析(热失重、热模拟、热解—-色谱) 超临界抽提、氧化分解 100 )100()75()50()100(-?+-?+?+?=惰质组含量镜质组含量壳质组含量腐泥组含量T

矿床分类

矿床以成矿作用作为主要分类依据 在分类中适当考虑环境,同时在分类时再结合考虑成矿来源,分三大类:内生矿床、外生矿床、变质矿床。 (1).内生矿床包括岩浆矿床、伟晶岩矿床、接触交代矿床、热液矿床。 (2).外生矿床包括风化矿床和沉积矿床。 (3).变质矿床包括区域变质矿床、接触变质矿床和混合岩化矿床。 岩浆矿床的特点:三同、两高、一多。同时(成矿作用与成岩作用同时形成或近于同时形成)、同地(矿体多产于岩体中,母岩就是围岩)、同源(矿石的物质组分与母岩物质组分完全相同)。两高指高温和高压。一多指岩浆起源和成矿方式多样化 早期岩浆矿床特征 (1).矿石的矿物组成与母岩的矿物组成在成分上一致,矿体与母岩无明显界线,呈渐变关系; (2).它的矿石常呈自形、半自形结构,构造为侵染状; (3).有用矿物在动力或重力作用下,主要集中在岩体的底部或者边部,矿体的形态呈矿瘤、矿巢、凸镜、似层状。 晚期岩浆矿床特征 (1).矿石与母岩的矿物组成基本上一致,矿体与围岩界线清晰;(2).矿石一般具有海绵陨铁结构稠密侵染状构造或致密块状构造;(3).矿体呈条带状或似层状,含矿岩浆在内外力共同作用下,可形成脉状或凸镜状矿体。 伟晶矿床的物质成分特点:一杂(化学元素种类多,矿物共生组合复杂),二浓(40多种元素高度浓集,本身的克拉克值低);种类齐全,稀有宝库(各个大类的矿物在伟晶岩中都找得到,稀有元素在伟晶岩中也找得到);继承母岩,阶段演化(矿物成分与母岩具有一致性,演化上具有继承性,具有早期成岩晚期成矿的特点)。 气水热液的运移原因:热液自身的能量、压力差、浓度差、底部热液 成矿物质的沉淀影响因素:a、温度,b、压力,c、pH值,d、氧化还原反应,e、不同性质溶液混合。 气水热液的主要成分: (1).H2o:为气水热液的基本成分; (2).基本元素:K、Na、Ca、Mg、卤族元素及各种酸根; (3).金属成矿元素:亲铜元素、过渡元素、稀土稀有元素、放射性元素;(4).气态元素组合:水蒸气、H2S、CO2。(5).微量元素 矽卡岩矿床可分两个带:内带和外带。氧化物主要在内带,硫化物主要在外带。(1).内带:形成矽卡岩的过程中,交代岩体形成的带是内带。形成早,温度高,常见辉石、石榴子石、磁铁矿、赤铁矿,其次可见含水硅酸盐,方柱石、符山石。(2).外带:交代围岩形成的带称外带。其又分两个亚带:Ⅰ.第一亚带:产在紧靠接触带的硅酸盐类矿物中,以中温为主,富含水的硅酸盐类矿物;Ⅱ.第二亚带:产在距接触带较远的围岩中,温度较低,发生硅化(及矽化)、碳酸盐化、萤石化、重晶石化及硫化。 成煤作用:煤是由高等植物或低等植物转变而成的,在一定的物理、化学、地质作用条件下,从植物遗体到形成煤的全过程 热液矿床:指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下,在各种有利的构造和岩石中,由充填和交代等成矿方式形成的有用矿物堆积体。 热液矿床的特点:(1).成矿热液多来源;(2).含矿热液成分复杂; (3).形成温度和深度较其它内生矿床低和浅,一般在400。C以下,1.5-4.5Km;(4).

地球化学模式读书报告

地球化学模式读书报告 在学习完应用水文地球化学,掌握了应用水文地球化学的基本原理之后,在史老师的指导下进一步学习了地球化学模式,经过课堂上的学习和课后的练习,使我们初步了解了地球化学模式的一些基本概念和要求,并且重点学习和掌握了PHREEQC程序的基本功能,达到了能够应用它来解决一些比较简单的地球化学模式问题的要求,地球化学模式是一个非常好、非常先进的计算工具,因此我们要进一步掌握它,以便能更加熟练地运用。本文着重介绍一下PHREEQC的基本原理和存在的局限性。 一 PHREEQC简介 PHREEQC是由美国地调所开发的程序,现在已改进为2.8版本.由于它的适用性很广,因而是美国应用的最广的一个地球化学模式程序, 在核废料处置研究工作中也常有不少应用。它是在 PHREEQE[1]的基础上发展而来的。 PHREEQC是一个用C语言编写的软件,适用于地球化学中水方面的计算。它是近年来发展起来的描述局部平衡反应、动态生物化学反应的水文地球化学模拟软件。它基于离子团的水模型,可以应用于:(1)物种形成和饱和度的计算;(2)反应途径和平流传输计算,包括不可逆反应、溶液混合、矿物和气态均衡等, 它可以计算沸腾、冷却、围岩蚀变、地下水同热水混合以及蒸发的各种具体特征,能对水中组分的存在形式和化合物的饱和指数进行模拟计算,能对地球化学作用进行正向模拟计算,也能根据规定的地球化学作用来对水化学的成分和性质进行反向模拟计算。是目前广泛使用的地球化学模拟软件[2]。 二 PHREEQC 模型及原理简介 与传统的水化学反应模型相比,目前的 PHREEQC不仅可以描述局部平衡反应,还可以模拟动态生物化学反应以及双重介质中多组分溶质的一维对流 - 弥散过程。 对于多溶质的溶液,PHREEQC 使用了一系列的方程来描述水的活度、离子强度、不同相物质溶解平衡、溶液电荷平衡、元素组分平衡、吸附剂表面的质量守 1

矿床学复习资料 - 4伟晶岩矿床

伟晶岩矿床 概述 一、概念: 1、伟晶岩 A 、伟晶岩:指矿物成分与母岩相似、结晶颗粒粗大、具一定内部构造特征,且呈脉状或透镜状的 地质体称为伟晶岩。属晚期岩浆产物,是在侵入体冷凝的最后阶段形成,位于侵入体的顶部。 矿物晶粒一般多在1-10cm 以上,大者可达1-2m ,富含挥发性组分,稀有元素组分,形态主要成 脉状或其它不规则形状的岩体。 B 、伟晶岩类型: (伟晶岩矿床都与相同成分的侵入体有关。伟晶岩可分岩浆伟晶岩变质伟晶岩。岩浆伟晶岩依据 其岩性分为花岗伟晶岩,碱性伟晶岩和基性和超基性伟晶岩;各种伟晶岩的主要造岩矿物成分 分别与花岗岩、碱性岩和基性超基性岩相当。其中分布最广,与成矿关系最密切的是花岗伟晶 岩,其次是碱性伟晶岩。) a 、岩浆伟晶岩:属晚期岩浆产物,是在侵入体冷凝的最阶段形成,位于侵入体顶部。深成岩浆 岩常见以花岗伟晶岩最多,碱性伟晶岩较少见,基性超基性伟晶岩更少见。 b 、变质伟晶岩:主要是前寒武纪岩石变质改造的各个阶段形成的伟晶岩。 2、伟晶岩矿床:地壳深处的熔浆(在封闭环境中)通过缓慢结晶或重结晶作用形成晶粒粗大的脉状或 凸镜状岩体,当其有用组份富集达到工业要求时称为伟晶岩矿床,即具有经济价值的伟晶岩。 二、矿床特征: 1、矿床产出:伟晶岩矿床主要产于岩浆作用或变质作用形成的花岗伟晶岩中。 2、矿床分带性: 伟晶岩岩体内部常具明显的带状构造是伟晶岩(矿床)的另一个突出的特征。 从脉的边部到脉体中心,无论矿物成分或岩石的结构构造,均呈有规律的变化。一般情况下,一个 发育比较完整的伟晶岩体,从外到内可以划分出以下四个带: 边缘带 外侧带 中间带 内核 A 、边缘带:主要由细粒的长石和石英组成,成分相当于细晶岩,故又称细晶岩带,厚度一般仅几厘 米,形态不规则并不连续,与围岩界线清楚,其该带中最常见的少量共生矿物是电气石、磷灰石 和石榴石。 B 、外侧带:位于边缘带内侧,矿物颗粒较粗,由文象结构和粗粒结构的长石,石英和云母组成。 成分与花岗岩相似,厚度比边缘带大而稳定。带中常见绿柱石等伴生矿物。由于具有典型的文象 结构、成分与花岗岩相似,又称为文象花岗岩带。 C 、中间带:位于外侧带和内核之间,由巨晶结构的长石和石英组成,常见矿物除长石、石英外, 还常有绿柱石、锂辉石等稀有元素矿物。此带中的交代作用已较发育同时与交代作用有关的稀有 元素矿物也增多,成为矿化发育的地段,是伟晶岩矿床的主要部分。此带厚度较大,可几十厘米 基性超基性伟晶岩 ★ 碱性伟晶岩 ★★ 花岗伟晶岩 ★★★ 伟晶岩 变质伟晶岩 岩浆伟晶岩

湖南清水塘铅锌矿床地球化学特征与成因分析

第32卷第4期Vol.32,No.4 2018年8月MINERAL RESOURCES AND GEOLOGY Au g.,2018??????????????????????????????????????????????????? 湖南清水塘铅锌矿床地球化学特征与成因分析 史国伟 (湖南省有色地质勘查局217队,湖南衡阳 421001) 摘要:通过对清水塘铅锌矿地层二岩体二围岩二矿体微量元素地球化学特征二硫同位素分析,结合成矿物 质二成矿流体二成矿温度二矿床地质特征以及探矿因素分析,认为本矿床类型为与岩浆侵入活动有关的中 低温热液交代-充填型铅锌矿床,但成矿与出露印支期岩体关系不大三从卫片二重力资料二地表蚀变均推 测矿区南西深部存在隐伏岩体,且矿体深部向南西侧伏三本区岩浆热液可能与深部隐伏岩体有关三 关键词:清水塘铅锌矿;地球化学特征;矿床成因;热液矿床;湖南 中图分类号:P618.42;P618.43文献标识码:A 文章编号:1001-5663(2018)04-0635-06 0 引言 清水塘铅锌矿开采近百年历史,矿区位于湖南省祁东县境内,是该地区发现的最大的脉状铅锌矿床三矿区发育寒武~志留系(?-S),为本区穹隆构造主要组成部分(图1)三由下往上为一套黑色炭质板岩夹碳酸盐岩二灰绿色浅变质粉砂质板岩和泥质二硅质板岩组成三矿区发育有走向NE二NNW为主的花岗岩脉,北东发育走向为NE的印支晚期周家岭花岗岩墙[1],南东有印支期关帝庙花岗岩,以及根据物探资料推测在南西边深部可能有隐伏岩体三矿体成脉状二透镜状充填于NE二NNE向的断裂构造带中三前人对该矿床成因分析,依据铅锌矿脉与周家岭岩墙二斑岩脉空间关系,来探讨成矿与岩墙二岩脉有关,缺乏足够的证据三笔者在前人工作基础上,通过前后四年的野外实地工作,从围岩二蚀变二岩墙二岩脉二矿体微量元素化学特征入手,并结合同位素二成矿流体二成矿温度探讨了矿床成因三 1地层岩石微量元素地球化学特征1.1地层微量元素地球化学特征 本区寒武系二奥陶系的成矿元素,在各时代地层各种岩石中均有不同程度的初始富集三区内成矿微量元素含量均高于地壳平均值:Pb为地壳平均值的5~10倍,Zn为地壳平均值的3~7倍,A g为地壳平 均值的3~10倍,Sb为地壳平均值的35~400倍, Au为地壳平均值的1~7倍三其中寒武系中的Pb二Zn等成矿元素值最高三区内成矿元素值高于湘中寒武二奥陶系元素平均含量,其中Pb二Zn和Sb分别为湘中寒武二奥陶系元素平均含量的1~2倍二2~8倍及2~5倍[3]三 1.2岩浆岩微量元素地球化学特征 花岗岩脉分布不均匀,分布于靠近关帝庙岩体矿区东部三矿区花岗岩脉微量元素含量比克拉克值高许多,比关帝岩体周围的花岗岩脉微量元素含量也高三坑道内含矿破碎带对花岗岩脉进行了破坏,说明矿化对花岗岩脉有影响,导致其微量元素含量普遍较高三周家岭花岗岩墙微量元素值,除Pb元素含量比克拉克值高出几倍,其余A g二Sb二Sn元素基本相当, Zn二Cu甚至低于克拉克值[4]三周家岭岩墙被20号脉组破坏,也说明岩墙生成在前,成矿发生作用在后三2 近矿围岩微量元素 破碎带厚度较大时,矿化体厚度达到数10m,交 收稿日期:2017-12-22;修回日期:2018-01-09 基金项目:湖南省省级探矿权采矿权价款地质勘查项目(编号:20120359)资助三 作者简介:史国伟(1982 ),男,硕士,高级工程师,主要从事地质勘探与找矿工作三E-mail:313127704@https://www.360docs.net/doc/d23502771.html, 引文格式:史国伟.湖南清水塘铅锌矿床地球化学特征与成因分析[J].矿产与地质,2018,32(4):635-640. 万方数据

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