收稿日期:2007-12-24;修订日期:2008-03-25 第一作者简介:沈百花(1958-),女,江苏南通人,工程师,1981年毕业于新疆工学院地质系,从事地质工作 巴基斯坦蛇绿岩及铬铁矿分布 沈百花,王立新 (新疆维吾尔自治区地质矿产研究所, 新疆 乌鲁木齐 830000) 摘 要:巴基斯坦的蛇绿岩分布在南巴基斯坦,是洋壳碎片,它仰冲在印度-巴基斯坦次大陆之上(贝拉、穆斯林巴格、若布、瓦齐里斯坦)或侵位在俯冲杂岩内(拉斯戈).在北巴基斯坦蛇绿岩与主要的逆冲断裂带在一起(尚格拉),或者与欧亚板块和印度-巴基斯坦次大陆之间的印度缝合线在一起(达加、布尔齐尔、德拉斯).铬铁矿主要产在穆斯林巴格、若布、瓦齐里斯坦、达加等蛇绿岩体内. 关键词:巴基斯坦;蛇绿岩;铬铁矿 与中国新疆近邻的巴基斯坦国矿产资源丰富,金属矿产以铬铁矿和铜矿为主,尤其是与蛇绿岩有关的铬铁矿,分布十分广泛,铬铁矿主要用于出口,中国是其主要出口国.我国铬铁矿资源很少,年矿产量20×104 t 左右,年需求量60×104 t 以上[1].因此,研究新疆近邻巴基斯坦蛇绿岩及铬铁矿分布情况,为今后合作勘查开发提供一些基础资料. 1 巴基斯坦蛇绿岩 分布概况 巴基斯坦的铬铁矿与蛇绿岩分布有关,蛇绿岩带纵贯巴基斯坦国南北(图1).北部山区蛇绿岩带位于喜马拉雅碰撞带内,沿科希斯坦-德拉斯主地幔逆冲断层分布,是印度板块和欧亚板块缝合带的主要标志.蛇绿岩体有:达加、尚格拉-齐拉斯、布尔齐尔、德拉斯等蛇绿岩杂岩体.中部由瓦齐里斯坦、若布(桑 图1 巴基斯坦蛇绿岩分布图 Fig.1 The distribution of ophiolite in pakistan 1.构造线; 2.蛇绿岩及编号 1——贝拉;2——拉斯戈;3——穆斯林巴格;4——若布-桑德曼堡;5——瓦齐里斯坦;6——达加;7——尚格 拉-齐拉斯;8——布尔齐尔;9——德拉斯
中 国 科 学(D 辑) 第28卷 第1期SCIENCE IN CHINA(Series D) 1998年2月 北祁连大岔大坂蛇绿岩的地球 化学特征及其成因3 张 旗 Chen Yu① 周德进 钱 青 贾秀琴② 韩 松② (中国科学院地质研究所,北京100029;①Department of Earth Science,Dalhousie University,Halifax,Canada; ②中国科学院高能物理研究所,北京100080) 摘要 在大岔大坂蛇绿岩中存在3组火山岩:第1组为典型的玻安岩,以富Si, Mg,贫Ti,HREE和HFSE为特征;第2组Ti,HREE和HFSE丰度略高,Mg′值变化 大,指示经历了分离结晶作用,是玻安岩岩浆演化的产物;第3组为具MORB特征的 拉斑玄武岩.根据MORB与玻安岩的存在,推测大岔大坂蛇绿岩产于岛弧和弧后盆 地环境. 关键词 大岔大坂 蛇绿岩 玻安岩 地球化学 大岔大坂蛇绿岩位于甘肃省肃南县境内.冯益民等最早报道了大岔大坂蛇绿岩[1],卢诘甫[2]、夏林圻[3]、陈雨[4]等相继报道了大岔大坂蛇绿岩中玻安岩的产出.研究表明,在大岔大MORB和玻安岩两种地球化学性质截然不同的岩石,玻安岩覆于具MORB 特征的枕状熔岩之上,推测是具弧后盆地特征的洋壳叠加了产于弧前环境的玻安岩.这种洋壳剖面很有意义,说明随着环境的变迁,岩浆活动的性质发生了变化. 1 地质概述 早古生代的大岔大坂蛇绿岩,由下向上(从南至北),由变质橄榄岩、辉长2辉绿岩和枕状熔岩3部分岩石组成(图1).枕状熔岩的化学成分可分为MORB和玻安岩两类,前者出露范围较窄,位于辉长2辉绿岩单元之上,其上为具玻安岩成分的枕状熔岩(总体产状倒转向南倾),两种枕状熔岩之间的界线不清(被第四纪掩盖).玻安岩质的枕状熔岩厚约1km.在纳木桥之南,枕状熔岩与奥陶系(?)复矿砂岩及流纹岩呈断层接触.在枘木桥北东,见泥盆纪粗碎屑岩盖在蛇绿岩之上(图1). 2 地球化学 主元素Ba,Co,Cr,Ni,Rb,Sr,Zr,V和Y用XRF方法分析,分析者:北京有色冶金设计总院中心实验室李中山和吴伟,REE和其余微量元素用INAA方法分析,分析者:中国科学院高能物理研究所,韩松和贾秀琴(表1).Nd和Sr同位素用MA T2261固体质谱计分析,分析 1997204226收稿,1997208208收修改稿 3国家科委高技术司和国家自然科学基金资助项目(批准号:49472101)
一、元素地球化学背景特征 工区对Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Sn、Mo等十一种元素的含量进行了统计分析,其地球化学特征参数见表3-1。 1、全区内背景值对比特征, (1)从1∶5万水系沉积物测量—土壤测量—岩石测量,背景值逐渐增高的有Sb、Pb、Ag、Cu、Zn等元素,其中以Pb、Ag、Zn变化最为显著,Pb在1∶5万水系沉积物测量中最低为17.36×10-6,到1∶1万土壤地球化学测量中增加到40.64×10-6,在岩石中最高为85.45×10-6;Ag在1∶5万水系沉积物测量中最低为0.06×10-6,到1∶1万土壤地球化学测量中增加到0.10×10-6,在岩石中最高为0.13×10-6,增加了一个数量级;Zn在1∶5万水系沉积物测量中最低为72.78×10-6,到1:1万土壤地球化学测量中增加到96.38×10-6,在岩石中最高为537.88×10-6, 增加了一个数量级,是正常的成矿序列,反映了是区内的主成矿元素,从岩石中迁移进入土壤经次生变化后迁移到水系中进一步的贫化。 (2)区内从岩石测量或土壤测量—1∶5万水系沉积物测量,背景值逐渐增高的有Sn、Au等元素,Sn在岩石中最低为1.72×10-6; 到1:1万土壤地球化学测量中增加到 2.21×10-6,在1∶5万水系沉积物测量中最高为2.51×10-6,是一个反正常的变化序列,但同处一个数量级;Au在岩石中为0.97×10-9; 到1:1万土壤地球化学测量中减少到0.54×10-9,在1∶5万水系沉积物测量中最高为1.22×10-9,反映出Sn、Au元素从岩石中迁移进入土壤经次生变化后,迁移到水系中富集。 (3)区内从土壤测量—1∶5万水系沉积物测量—岩石测量,背景值逐渐增高的有Bi、W、Mo等元素,这类均是高温元素,其中Bi在土壤中最低0.36×10-6,在1∶5万水系沉积物测量中为0.46×10-6, 在岩石中最高为0.50×10-6; W在土壤中最低2.19×10-6,在1∶5万水系沉积物测量中为2.29×10-6, 在岩石中最高为3.18×10-6; Mo在土壤中最低0.51×10-6,在1∶5万水
2006-2007第一学期《水文地球化学》期末试卷(B)-参考答案班级()学号()姓名() 一、名词解释(每题3分,共21分) 1、盐效应:矿物在纯水中的溶解度低于矿物在高含盐量水中的溶解度,这种含盐量升高而使矿物溶解度增大的现象。 2、阳离子交替吸附作用:在一定条件下,岩石颗粒吸附地下水中的某些阳离子,而将其原来吸附的某些阳离子转入水中,从而改变了地下水的化学成分,这一作用即为阳离子交替吸附作用。 3、氧化垒:在还原条件被氧化条件激烈交替的地段上所形成的地球化学垒。 4、侵蚀性CO2:当水中游离CO2大于平衡CO2时,水中剩余部分的CO2对碳酸盐和金属构件等具有侵蚀性,这部分即为侵蚀性CO2。 5、TDS:指水中溶解组分的总量,它包括溶于水中的离子、分子及络合物,但不包括悬浮物和溶解的气体。 6、硅质水与硅酸水:SiO2含量大于50mg/L的水称为硅质水(1.5分);在阴离子中,HSiO3-占阴离子首位(按mol%计算)的水称为硅酸水(1.5分)。 7、硬度:是以水中Ca2+和Mg2+来量度,其计算方法是以Ca2+和Mg2+的毫克当量总数乘以50,以CaCO3表示,其单位为mg/L。 二、填空(每题1分,共14分) 1、Fe2+在(酸)性中迁移强,而在(碱)性中迁移弱。 2、地球化学垒按成因可分为(机械)垒、(物理化学)垒、(生物)垒和(复合)垒。 3、碱度主要决定于水中的(HCO-3,CO2-3)的含量。硬度是以(Ca2+,Mg2+)的毫克当量总数乘以50,而暂时硬度是以(HCO-3,CO2-3)的毫克当量总数乘以 50。 4.大气CO2的δ13C平均值是(-7‰),而土壤CO2的δ13C平均值是( -25‰)。5.标型元素的标型程度取决于(元素的克拉克值)和(它的迁移能力)。 6.弥散作用包括(分子扩散),(对流扩散迁移)和(渗透分散)。 7、SiO2和Na/K地热温度计适用的温度范围分别为(0~250℃)和(150~350℃)。8.近代火山型浅部地下热水的水化学类型为(SO2-4SO2-4 -Cl),而深部地下热水的水化学类型为(Cl-HCO-3)。 9.海水的水化学类型为(Cl-Na),而海成存封水的水化学类型为(Cl-Na -Ca)。 10、水对离子化合物具有较强的溶解作用,是由于水分子具有较强的(介电)效应所致,水的沸点较高,是由于水分子间(氢键)的破坏需要较大的能量。 11、在35℃下,pH=7的地下水是(碱)性。在天然水化学成分的综合指标中,体现水的质量指标的有(TDS,硬度,含盐量或含盐度,电导率),而表征水体系氧化还原环境状态的指标有(COD,BOD,TOC,Eh)。 12、迪拜—休克尔公式的使用条件是离子强度小于(0.1mol/L),而戴维斯方程的使用条件是离子强度小于(0.5mol/L)。 13、空气迁移的标型元素主要决定环境的(氧化还原)条件,而水迁移的标型元素主要决定环境的(酸碱)条件 14、在氮的化合物中,(NO-2,NH4+)可作为地下水近期受到污染的标志,而(NO-3)可作为地下水很早以前受到污染的标志。
蛇绿岩的定义、分类及其发展 臧遇时1,2,杨高学1,赵金凤1 (1.长安大学地球科学与资源学院,陕西西安 710054; 2.中国地质调查局西安地质调查中心,陕西西安 710054) 摘 要:1972年,在彭罗斯会议上,将蛇绿岩定义为一套层状非地层单元,并明确列出其完整的层序。然而,在后来的研究中发现,不同的地球动力学背景和构造运动可导致产出的蛇绿岩在结构上和地球化学上体现出复杂的多样性,而这种多样性已经超出了蛇绿岩经典定义的范畴。一些学者开始研究和完善前人对蛇绿岩的研究,并得出一个全新的定义和分类方案,不仅覆盖了现已发现的所有蛇绿岩类型,更重要的是,它阐明了蛇绿岩形成的根本原理,并指出在威尔逊旋回的各个阶段都会形成性质不同的蛇绿岩。 关键词:蛇绿岩的新定义;蛇绿岩的新分类;陆缘型蛇绿岩;大地构造演化 中图分类号:P588.3 文献标识码:A 文章编号:1009-6248(2013)02-0012-06 The Definition,Classification and Development of Ophiolites ZANG Yu-shi 1,2,YANG Gao-xue1,ZHAO Jin-feng1 (1.College of Earth Science and Land Resources,Chang′an University,Xi′an 710054,China; 2.Xi′an Center of Geological Survey,CGS,Xi′an 710054,China) Abstract:The basic tenet of the 1972Penrose definition is that an ideal ophiolites has a layer-cakepseudostratigraphy with whole and specific sequence.However,consequent studies have found that thestructures and geochemical features of ophiolites are variable due to different geodynamic settings and tec-tonic processes involved in its formation.The diversity is obviously beyond the typical definition of ophi-olites.Continuous researches were conducted thereafter,and a new definition and classification of theophiolites have been put forward based on decades of studies,covering all kinds of ophiolites found.Mo-reover,the new research findings explain the hypostasis of ophiolite formation,and points out that therewill be diverse ophiolites in Wilson cycle. Key words:new ophiolites definition;new ophiolites classification;epicontinental ophiolites;geotectonicevolution 1 蛇绿岩的定义及发展 1.1 早期蛇绿岩研究 蛇绿岩是一类有着特殊含义的岩石组合,通常被视作古洋壳或与其相关的构造单元的残片保存在造山带中,在大地构造理论中有着重要的意义。 这一术语的诞生可追溯到1813年,法国矿物学家Brongniart在关于混杂岩中蛇纹石的研究中首次使用了“蛇绿岩”一词,并在1827年将其描述为一套绿色的具斑状结构外貌的火成岩类岩石。这 收稿日期:2012-06-14;修回日期:2013-02-12 基金项目:国家自然科学基金(41102050)和中国地质调查局地质大调查项目(1212011121092、121201112088和11212011120183)联合资助 作者简介:臧遇时(1986-),男,长安大学在读硕士研究生。通讯地址:710064,西安市雁塔路126号,长安大学资源学院。Email:chd yushi@126.com
第44卷第1期2008年1月 南京大学学报(自然科学) JOURNAL OF NANJING U NIVERSITY (NAT URA L SCIENCES) Vo l.44,No.1 Jan.w2008 蛇绿岩研究新进展及其定义和分类的再讨论* 周国庆** (南京大学地球科学系,南京,210093) 摘要:蛇绿岩保存于大陆造山带中,在地质历史上产于洋)))陆过渡区多种构造背景(活动大陆边缘、被动大陆边缘、弧前、弧后、弧内、弧间、板块三联点、转换断层、大陆裂谷或它们的复合背景等)的洋盆扩张脊.蛇绿岩以超镁铁质岩、镁铁质岩为主,是一套彼此具有成因演化亲缘关系的、古洋壳+大洋地幔岩石的有机组合.我们把蛇绿岩概括为产于洋盆扩张脊的洋壳+大洋地幔岩石组合.蛇绿岩按构造背景有红海萌芽型洋壳和大洋中脊型洋壳两个端元,可三分为近陆的活动大陆边缘型)))科迪勒拉型、东地中海型(新特提型)过渡型、西地中海型)))大洋中脊古特提斯型.科迪勒拉型和东地中海型均属俯冲带(SSZ)上叠型,更近陆靠俯冲带;环太平洋型和被动大陆边缘型属特提斯型. 关键词:蛇绿岩,岩石组合,构造背景,定义,分类 中图分类号:P581 Ophiolite:S ome key aspects regarding its definition and classification Zhou Guo-Qing (Depar tment of Earth Sciences,Nanjing U niver sity,N anjing,210093,China) Abstract:O phio lit e is a suite of mafic-ult ramafic and r elev ant ro cks with close affinity.It compr ises the ancient oceanic cr ust+sub-ocean mant le assemblag e and occurr ed in ocean ridges of various tecto nic sett ing s(activ e co nt inent mar g in,passive co ntinent mar gin,fo re-arc,back-ar c,intr a-arc,inter-ar c,t riple junct ion,translation fault,int ra-continenta l rift o r their co mpo site)during the geo log ical histo ry.O phio lites may be classified as the Co rdilleran-activ e continental marg in type,the Neo tet hy an-easter n M editer ranean(transition)t ype,and the Paleo tethyan)the w estern M editerr anean(m id-o cean r idg e)ty pe betw een the Red Sea ty pe(embryo geny type)and the mid-ocean r idg e t ype.T he Co rdilleran and easter n M editer ranean ty pes wer e closely relat ed to the suprasubduction zo ne t ype,closer to the continent and the subduct ion zone.T he circumo-P acific o phio lit es and passive co ntinental mar g in-t ype ophiolites are in clo se affinity w ith the T ethyan ty pes. Key words:ophiolite,tecto nic setting,definitio n,classification. * **基金项目:国家自然科学基金(49672102)收稿日期:2007-03-20 E-mail:zh gq1203@https://www.wendangku.net/doc/0b19450718.html,
09031123 一、名词解释(每题3 分,共21 分) 1、BOD: 指用微生物降解水中有机物过程中所消耗的氧量,以mg/L 为单位。 2、脱硫酸作用: 在缺氧和有脱硫酸菌存在的情况下,SO4 2- 被还原成H2S 或S2-的过 程。 3、同离子效应: 一种矿物溶解于水溶液,如若水溶液中有与矿物溶解相同的离子,则这种矿物的溶解度就会降低,这种现象在化学上称为同离子效应 4、降水氢氧稳定同位素的高程效应: 大气降水中的18O 和D 含量随着海拔高程的增加而不断下降的现象。 5、酸性垒: 当中性或碱性条件转变为弱酸性和酸性条件或在pH 值急剧降低的地段所形成的地球化学垒。 6、水分子的缔合作用: 由单分子水结合成比较复杂的多分子水而不引起水的物理化学性质改变的现象。7、硅质水与硅酸水: SiO2 含量大于50mg/L 的水称为硅质水(1.5 分);在阴离子中,HSiO3 -占阴离子首位(按mol%计算)的水称为硅酸水(1.5 分)。 二、填空(每题1 分,共14 分) 1、水对离子化合物具有较强的溶解作用,是由于水分子具有较强的(介电)效应所致,水的沸点较高,是由于水分子间(氢键)的破坏需 要较大的能量。 2、在35℃下,pH=7 的地下水是(碱)性。在天然水化学成分的综 合指标中,体现水的质量指标的有(TDS,硬度,含盐量或含盐度, 电导率),而表征水体系氧化还原环境状态的指标有(COD,BOD,TOC,Eh )。 3、迪拜—休克尔公式的使用条件是离子强度小于(0.1 mol/L ),而 戴维斯方程的使用条件是离子强度小于(0.5 mol/L )。
4、空气迁移的标型元素主要决定环境的(氧化还原)条件,而水迁移的标型元素主要决定环境的(酸碱)条件 5、在氮的化合物中,(NO- 2,NH4 + )可作为地下水近期受到污染的 标志,而(NO- 3 )可作为地下水很早以前受到污染的标志。 6、Fe2+在(酸)性中迁移强,而在(碱)性中迁移弱。 7、地球化学垒按成因可分为(机械)垒、(物理化学)垒、(生 物)垒和(复合)垒。 8、碱度主要决定于水中的(HCO- 3,CO2- 3 )的含量。硬度是以 (Ca2+,Mg2+)的毫克当量总数乘以50,而暂时硬度是以(HCO- 3,CO2- 3 )的毫克当量总数乘以50。 9.大气CO2 的δ13C 平均值是(-7 ‰),而土壤CO2 的δ13C 平均值是(-25‰)。 10.标型元素的标型程度取决于(元素的克拉克值)和(它的迁移能力)。 11.弥散作用包括(分子扩散),(对流扩散迁移)和(渗透分 散)。 12、SiO2 和Na/K 地热温度计适用的温度范围分别为(0~250 ℃)和(150~350 ℃)。 13.近代火山型浅部地下热水的水化学类型为(SO2- 4 SO2- 4 Cl- ), 而深部地下热水的水化学类型为(Cl-HCO- 3 )。 14.海水的水化学类型为(Cl-Na ),而海成存封水的水化学类型为(Cl-Na -Ca)。 三.简答题(每题5 分,共30 分) 1、氧漂移及其影响因素?
收稿日期:2000-12-12 基金项目:国家攀登计划预选项目(95-预-39). 大陆溢流玄武岩的地球化学特征及起源 张鸿翔,徐志方,马英军,刘丛强 (中国科学院地质与地球物理研究所,北京100101) 摘要:快速上涌的大陆溢流玄武岩(CFB),与大陆裂开存在密切的成因联系.CFB 总体岩石及地球化学成分均一,富集同位素及不相容元素,但一些样品含有明显的亏损成分,反映出普遍的地幔不均一性.来自上下地幔边界及软流圈的地幔柱提供了CFB 所需的主要物质和能量来源,地壳混染作用对CFB 的成分影响不大,而受俯冲带脱水流体以及热地幔柱自身与围岩发生的交代作用影响.交代岩石圈地幔对CF B 产生重要影响,很好地解释了CF B 所具备的微量元素和同位素特征. 关键词:大陆溢流玄武岩(CFB);大陆裂开;大陆岩石圈地幔(CL M );地幔柱;交代作用.中图分类号:P597 文献标识码:A 文章编号:1000-2383(2001)03-0261-08 作者简介:张鸿翔(1972),男,1996年毕业于中国地质大学,现为中科院地质与地球物理研究所在职博士生,从事地幔地球化学研究. 极短时间大量喷溢的大陆溢流玄武岩(CFB)基本局限于显生宙,通常与大陆裂开和板块运动方向的改变有关,是新洋壳产生的前奏.对于研究与之关系密切的大陆岩石圈地幔(CLM )和起源于软流圈/下地幔的地幔柱,以及壳幔循环的动力学机制意义重大. 1 CFB 与大陆裂开的关系 岩石圈拉伸、大陆裂开、地幔柱与CFB 之间关系密切,但其因果关系存有争议.一些学者认为CFB 发生在岩石圈裂开之前,是岩石圈基底地幔柱抬升的产物,与大陆裂开无关[1].随着板块构造研究的深入,发现CFB 与代表区域不稳定性的大陆裂开存在着相当密切的关系.以下为具体实例(图1):30M a 年前爆发的Ethiopian/Aden CFB 与红海亚丁湾的裂开、60Ma 年前的Greenland CFB 与北大西洋张开、65M a 年前的Deccan CFB 与西北印度洋的裂开、美国西部CFB(124Ma)与Rio Grande 裂开均有因果关系;250M a 年前的Siberian CFB,17M a 年前的Columbia River CFB,258Ma 年前的峨眉山(E meishan)CFB 虽未发育明显洋盆,但与夭折的大陆裂谷有关[2,3] .关于大陆裂开存在活跃论与被动论两种假说:活跃论即地幔在大陆裂开过程中起主动作用,地幔柱上涌使岩石圈裂解;被动论即板块水平运动使岩石圈拉张,诱导大陆裂开及地幔柱上涌.根据地球物理资料,板块沿经度方向漂移,由于地球椭圆率而产生表面张力,可导致大陆裂开.而实际地质环境,地幔柱抬升与大陆裂开很难加以区分先后,如果缺乏应力薄弱面,上百km 的致密岩石圈将阻止地幔柱的上涌;而如果没有地幔柱底侵,使岩石圈减薄,大规模裂开也不可能形成.因此,地幔柱必然沿着先存应力薄弱通道上升,同时驱使裂谷进一步张开,这也符合自然界所遵循的正反馈原理. 2 CFB 的地球化学特征 文中统计了世界范围10个最主要的CFB 火山岩省,分别为新生代的Deccan(41),Ethiopian(9),Karoo(26),Antarctic(20),Australia (24),Columbia River (149),British Tertiary Igneous Province (BT IP)(17),Greenland(84)(包括东部和东北部)以 张鸿翔,徐志方,马英军,等.峨眉山玄武岩地球化学特征及地幔柱成因.2001. 第26卷第3期地球科学 中国地质大学学报 Vol.26 No.32001年5月 Ear th Science Journal of China University of Geosciences M ay 2001
化探复习 1、勘查地球化学的概念; 在地质与地球化学的理论指导下,在各种介质(包括岩石、土壤、水、水系沉积物、生物、气体等)中系统地在不同比例尺与规模上采集地球化学样品,经测试分析与数据处理,发现地球化学异常与其它地球化学指标,据此作为找矿的线索与依据,进而寻找矿床;同时用以解决一些地质等其它问题。 2、勘查地球化学的分类; 丰度(Abundance):泛指元素在一定的自然体系中的平均含量,也叫克拉克值。 浓集系数:它就是某元素在矿体中的含量(通常以最低可采平均品位作标准)与其地壳丰度的比值。 浓集系数反映了元素在地壳中局部集中(成矿)的能力。 浓集系数较大的元素在矿体周围呈现的地球化学异常强度较大。 对于某些伴生的微量元素,如果其浓集系数较主要成矿元素明显地大,则这些伴生元素便就是寻找该矿床的良好指示元素。Hg、Sb、Bi、As成为金矿床的指示元素便就是这个原因。浓度克拉克值:即地质体中某元素的平均含量与其克拉克值的比值。浓度克拉克值>1,说明元素富集,反之则分散。 化学元素在不同成分岩浆岩中的丰度变化,反映了岩浆成因与物质来源的差异,以及结晶分异与地球化学演化过程中元素的分配;同时也体现出造岩元素对微量元素含量变化的制约作用。 研究岩浆岩中化学元素的丰度变化具有重大找矿意义。 2、化学元素在各类沉积岩中的分布 (1)碱金属元素(2)碱土金属(3)亲氧元素 元素在地质体内的分布形态一般有五种情况:
①结合在多种矿物中的元素一般服从正态分布; ②集中在一、二种矿物内的元素呈对数正态分布; ③多次地化作用迭加形成的含量呈正态分布;单一作用呈正态分布。 ④扩散作用形成的含量呈对数正态分布;对流混匀作用呈正态分布。 ⑤两次不同地质作用,可引起两种类型相同而参数不同的分布形式。 研究分布类型的目的就是:正确选择背景值、背景上限以及各种数据处理方法。 通过对分布形式检验直接得到某些地化信息。 地壳中元素的存在形式与元素的迁移 地球化学环境就是使元素所在的地球化学系统得以保持平衡的各种物理化学条件的总合 原生环境,就是指从天然降水循环面以下直到能够形成正常岩石的最深水平的环境; 次生环境,就是地表天然水、大气所能够影响范围的环境 丰度研究的意义 1.判断特殊地球化学过程 2.衡量研究区化学元素富集或贫化的程度 3.作为选择分析方法灵敏度的依据 4.作为矿产资源评价预测的依据 地球化学系统中元素的总量称为地球化学储量。 在地球化学储量中,能被人类开采利用的部分叫作资源,资源中被探明的部分叫作矿产储量。资源量占地球化学储量的百分比叫作矿化度。 短吨= 907、18474 公斤=0、91吨 岩石的酸度,就是指岩石中含有SiO2 的重量百分数。 岩石的碱度即指岩石中碱的饱与程度 通常把Na2O+K2O的重量百分比之与,称为全碱含量 各岩类的标型元素组合为: 1、超基性岩元素,典型代表就是Cr、Ni、Co、Mg及Pt族。 2、基性岩元素,Cu、Fe、V、Ti、P、Mn、Ca、Sc、Sb等。 3、亲中性岩元素,Al、Ga、Zr、Sr等。 4、亲酸性岩元素,种类最多,以Li、Be、Ta、U、Th、K、Rb、Cs、F、B为代表。 5、碱性岩以富含Nb、Ta、Be及REE(稀土元素)为特征。 沉积岩可以分为碎屑岩、泥质岩与化学沉积岩三个类型 二、元素的赋存形式 1、矿物形式:独立矿物(主要造岩矿物)、副矿物、主矿物中的机械包裹体、固熔体分解物、液相包裹体中的子矿物; 2、非矿物形式:类质同象混入物,元素呈离子、分子、胶体被矿物表面吸附,超显微非结构混入物,有机结合物。 三、元素迁移 元素迁移的方式 1、化学及物理化学迁移 2、机械迁移 3、生物及生物地球化学迁移 地球化学异常:就是指某些天然物质(岩石、土壤、水系沉积物、生物等)中某一特征元素的含量偏离正常含量或某些化学性质明显的发生变化的现象。 地球化学背景及背景区: 在化探中将无矿或未受矿化影响的天然物质(岩石、土壤、水系沉积物、生物等)中某一特征元素的正常含量(一般含量)称为背景。 而将那些具有正常含量的地区称为背景区或正常区。
水文地球化学研究现状、基本模型与进展 摘要:1938 年, “水文地球化学”术语提出, 至今水文地球化学作为一门 独立的学科得到长足的发展, 其服务领域不断扩大。当今水文地球化学研究的理论已经广泛地应用在油田水、海洋水、地热水、地下水质与地方病以及地下水微生物等诸多领域的研究。其研究方法也日臻完善。随着化学热力学和化学动力学方法及同位素方法的深入研究, 以及人类开发资源和保护生态的需要, 水文地球化学必将在多学科的交叉和渗透中拓展研究领域, 并在基础理论及定量化研究方面取得新的进展。 早期的水文地球化学工作主要围绕查明区域水文地质条件而展开, 在地下水的勘探开发利用方面取得了可喜的成果( 沈照理, 1985) 。水文地球化学在利用地下水化学成分资料, 特别是在查明地下水 的补给、迳流与排泄条件及阐明地下水成因与资源的性质上卓有成效。20 世纪60 年代后, 水文地球化学向更深更广的领域延伸, 更多地是注重地下水在地壳层中所起的地球化学作用( 任福弘, 1993) 。 1981 年, Stumm W 等出版了5水化学) ) ) 天然水化学平衡导论6 专著, 较系统地提供了定量处理天然水环境中各种化学过程的方法。1992 年, C P 克拉依诺夫等著5水文地球化学6分为理论水文地球化学及应用水文地球化学两部分, 全面论述了地下水地球化学成分的形成、迁移及化学热力学引入水文地球化学研究的理论问题, 以及水文地球化学在饮用水、矿水、地下热水、工业原料水、找矿、地震预报、防止地下水污染、水文地球化学预测及模拟中的应用等, 概括了20 世纪80 年代末期水文地球化学的研究水平。特别是近二十年来计算机科学的飞速发展使得水文地球化学研究中的一些非线性问题得到解答( 谭凯旋, 1998) , 逐渐构架起更为严密的科学体系。 1 应用水文地球化学学科的研究现状 1. 1 油田水研究 水文地球化学的研究在对油气资源的勘查和预测以及提高勘探成效和采收率等方面作出了重要的贡献。早期油田水地球化学的研究只是对单个盆地或单个坳陷, 甚至单个凹陷进行研究, 并且对于找油标志存在不同见解。此时油田水化学成分分类主要沿用B A 苏林于1946 年形成的分类。1965 年, E C加费里连科在其所著5根据地下水化学组分和同位素成分确定含油气性的水文地球化学指标6中系统论述了油气田水文地球化学特征及寻找油气田的水文地球化学方法。1975 年, A G Collins 在其5油田水地球化学6中论述了油田水中有机及无机组分形成的地球化学作用( 汪蕴璞, 1987) 。1994 年, 汪蕴璞等对中国典型盆地油田水进行了系统和完整的研究, 总结了中国油田水化学成分的形成分布和成藏规律性, 特别是总结了陆相油田水地球化学理论, 对油田水中宏量组分、微量组分、同位素等开展了研究, 并对油田水成分进行种类计算, 从水化学的整体上研究其聚散、共生规律和综合评价找油标志和形成机理。同时还开展了模拟实验、化学动力学和热力学计算, 从定量上探索油田水化学组分的地球化学行为和形成机理。 1. 2 洋底矿藏研究
蛇绿岩套 蛇绿岩套又称奥菲奥岩系(Ophiolite),板块学说的拥护者把它作为市板块缝合线的典型岩石。 一套完整发育的蛇绿岩套从底部至顶部出露的岩石类型为: ①超基性杂岩:由不同比例的斜辉橄榄岩、纯橄榄岩组成,一般具蛇纹石化; ②辉长杂岩:主要为辉长岩含橄榄岩及辉岩比超基性岩变质轻; ③基性岩墙: ④基性火山杂岩:多具枕状构造,为拉板玄武岩或细碧岩; ⑤沉积岩系有带状燧石岩、薄层页岩和少量灰岩。 须要主要的是蛇绿岩套是个岩石组合的名称,所以不能作为填图单位更不能把它当做岩石名称。 其实蛇绿岩套就是蛇绿岩(ophiolite)。一组由蛇纹石化超镁铁岩、基性侵入杂岩和基性熔岩以及海相沉积物构成的岩套。(在地史学中这个就是“三位一体”,是寻找古缝合线的依据,就想前面两位说的“海洋遗”一样。)它是一种变质岩,蛇绿岩成因一般解释为由洋中脊海底扩张作用而形成的大洋岩石圈的侵位形成。蛇绿岩与大洋岩石圈的演化有密切的关系,因此研究蛇绿岩的组成、成分及成因是了解大洋岩石圈结构、变化及动力学的主要途径。(简单地说蛇绿岩就是由于两个板块碰撞的时候下面的岩浆的温度很高而导致了碰撞接触带的发生了变质而形成的。) 蛇绿岩的代表层序自下而上是:橄榄岩、辉长岩、席状基性岩墙和基性熔岩以及海相沉积物,其中橄榄岩和辉长岩在层序上可以重复多次。蛇绿岩一般是灰绿色,其中普遍伴生的蛇纹石。 现在研究蛇绿岩的地质学家比较多,因为它很好的证实以前地球的形状。 2001年经中国科学院地质专家认定: 乌苏里江边的饶河县是我国大陆唯一的“蛇绿岩套”地质构造。
【蛇绿岩套】过去曾音译奥菲里建造,系包括超基性岩类以及辉长岩岩墙群,枕状熔岩和燧石这样一整套的复杂岩体。蛇绿岩套多在深断裂带附近出现。关于它的成因,目前还有争论,有的认为它是侵入岩体,另外则认为是构造作用推挤上来的古海底(即大洋型地壳)。通过近几年的深海钻探,人们认识到,大陆壳上的蛇绿岩套和大洋壳岩石剖面是很相似的。板块构造说认为,有蛇绿岩套的地方,标志着这里曾经是古板块边缘上地幔物质上升的地方。例如,中国西藏沿雅鲁藏布江谷地出露的超基性岩带,东西向延伸达数百公里,有人认为它是由蛇绿岩套所组成的蛇绿岩带,因此,许多地质工作者认为这个地带是古板块的地缝合线。
卷(Volume )30,期(Number )2,总(S UM )109页(Pages )231~240,2006,5(May,2006) 大地构造与成矿学 Geotect onica etMetall ogenia 收稿日期:2005-09-02;改回日期:2005-12-28 基金项目:中国科学院知识创新工程项目(KZCX2-S W -117)和中国科学院边缘海重点实验室开放研究基金项目(MSG L -04-12)资助.作者简介:钟立峰(1976-),男,博士研究生,地球化学专业.Email:zhonglf@gig .ac .cn 藏南罗布莎蛇绿岩壳层熔岩地球化学特征及成因 钟立峰 1,2 ,夏斌1,崔学军1,周国庆1,陈根文1,韦栋梁 1,2 (1.中国科学院边缘海地质重点实验室,中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640;2.中国科学院 研究生院,北京100039) 摘 要:罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布江蛇绿岩带东段出露较好,也是研究程度较高的蛇绿岩片之一,对其壳层熔岩研究表明,该熔岩属于亚碱性玄武岩与安山岩/玄武岩之间的过渡类型,富集Rb 、K 、Ba 等大离子亲石元素,高场强元素具有轻微左倾正斜率分布特征,并亏损Nb 、Ta,反映出该蛇绿岩受到了俯冲作用的影响,稀土元素显示LREE 亏损、HREE 平缓的球粒陨石标准化分布模式,体现了该蛇绿岩N 2MORB 的地球化学特征,结合第一过渡系元素地球化学特征,通过对其构造环境的判别,提出罗布莎蛇绿岩属于岛弧型蛇绿岩范畴,其构造环境应为俯冲带之上 (SSZ )的弧间盆地。 关键词:蛇绿岩;罗布莎;雅鲁藏布江;弧间盆地;西藏 中图分类号:P595 文献标识码:A 文章编号:100121552(2006)022******* 特提斯蛇绿岩带大致沿东西向伸展,从地中海东延至我国西藏后分为两支,即南侧的雅鲁藏布江蛇绿岩带和北侧的班公湖-怒江蛇绿岩带。雅鲁藏布江蛇绿岩带是我国出露规模最大的蛇绿岩带之一(王希斌等,1987),引起了全球众多地质学家特别是研究蛇绿岩的专家的浓厚研究兴趣。 罗布莎蛇绿岩地处雅鲁藏布江蛇绿岩带的东段,是该段中出露较好、规模较大,也是该地区研究程度较高的岩片之一,赋存着中国最大的铬铁矿床,历来受到广大地质学家的关注,对其矿物、岩石和地球化学特征进行了广泛讨论(Bai et a l .,1993,2000;Hu,1999;白文吉等,2001,2004;Robins on et a l .,2005;Zhou et al .,1996,2005),并对该蛇绿岩的形成环境也提出了不同的观点:岛弧或边缘海盆(李海平和张满社,1996);大洋环境(周肃等,2001)。本文拟在前人研究的基础上,为罗布莎蛇绿岩壳层熔岩组分的岩石学、地球化学方面提供一些新的资料,并进一步探讨其构造环境。 1 区域地质概况 出露于雅鲁藏布江蛇绿岩带东段深断裂带中的 罗布莎蛇绿岩,位于西藏曲松县罗布莎-康金拉一带(图1),大致沿雅鲁藏布江谷地展布,东西延伸约42k m ,最宽处约3.7k m ,面积达70k m 2 ,平面略呈一 平置的反“S ”形。罗布莎蛇绿岩呈不规则形态的冲断岩片,因受板块碰撞或一系列断裂构造的破坏,岩片形态和内部构造极为复杂。该蛇绿岩南侧伴有一条基质为复理石并含硅质岩块的晚白垩世泥砂质混杂体,泥砂质混杂体与蛇绿岩一起构成罗布莎蛇绿构造混杂岩带,混杂岩带和其南侧的晚三叠世郎杰学群姐德秀组变形复理石呈逆冲推覆断裂接触,而北侧的第三纪罗布莎群陆源碎屑岩磨拉石建造,不整合盖在该蛇绿混杂岩片上。罗布莎蛇绿岩片由南往北展布的岩石单元层序大致为:以方辉橄榄岩为主、含少量纯橄岩和二辉橄榄岩的变质橄榄岩及侵入其中的辉长辉绿岩,异剥橄榄岩、纯橄岩、层状辉
1.地下水的主要组成成分是什么? 答:地下水是组成成分复杂的溶液,近八十种天然元素以离子、原子、分子、络合物和化合物等形式存在于地下水中,有些已溶解和活动于地下水中的有机质、气体、微生物和元素同位素的形式存在。这些可溶物质主要是岩石风化过程中,经过水文地球化学和生物地球化学的迁移、搬运到水中的地壳矿物质。 地下水中溶解的无机物主要组分(即浓度>5mg/L)为:HCO3-、Cl-、SO42-、Na+、K+、Ca+、Mg2+、SiO2。占地下水中无机物成分含量的90-95%,决定着地下水的化学类型。 地下水中有机组分种类繁多,主要有:氨基酸、蛋白质、糖(碳水化合物)、葡萄糖、有机酸、烃类、醇类、醚类、羧酸、苯酚衍生物、胺等。各种不同形式的有机物主要由C、H、O组成,这三种元素占全部有机物的98.5%,另外还存在有少量的N、P、K、Ca等元素。 地下水中常见溶解气体有:O2、CO2、CH4、N2、H2以及惰性气体Ar、Kr、He、Ne、Xe等。 微生物成分主要有三种类型:细菌、真菌和藻类。微生物在地下水化学成分的形成和演变过程中起着重要的作用。地下水中存在各种不同的细菌。有在氧化环境中的硝化菌、硫细菌、铁细菌等喜氧细菌;有在还原环境的脱氮菌、脱硫菌、甲烷生成菌、氨生成菌等。这些微生物活动可以发生脱硝酸作用、脱硫酸作用、甲烷生成作用和氨生成作用等还原作用,也可以发生硫酸根生成、硝酸根生成和铁的氧化等作用等,从而导致地下水化学成分的相应变化。 2.举例论述络合作用有何环境意义? 答:地下水中大多数金属能与配体形成各种各样的络合物,这些络合物可能是电中性的,也可能是带正电或者带负电。金属络合作用对环境的意义在于:络合物的溶解度是影响金属形态迁移的重要因素;重金属离子与不同配体的配位作用,改变其化学形态和生化毒性,如铝离子(毒性很强)、有机铝络合物(毒性很弱)的生物毒性相差很大;络合作用影响络合剂的性质,如配位体的氧化还原性、脱羧及水解等;有些络合物可以通过化学絮凝、活性炭吸附或离子交换等方法容易地从水中去除。但有些重金属形成螯合物后很难用常规办法去除,影响水处理中对重金属的排除效率;络合作用会加速金属的腐蚀,比如氯离子和氨的作用。 3.胶体的稳定性和ζ电位有什么关系?研究胶体的ζ电位有何环境意义? 答:ζ电位是胶体稳定性的一个重要指标,因为胶体稳定是与离子键的经典排斥力密切相关的。ζ电势的降低会使静电排斥力减小,致使粒子之间范德华力占优势,从而引起胶体的聚沉难和破坏。故研究ζ电势的变化规律是十分重要的。 4.地球化学垒和水文地球化学分带形成的原因是什么? 答:地球化学垒是正在表生带内,因为短间隔内化学元素迁徙环境显然变迁,迁徙强度突然削弱而招致某些化学元素浓集的地段;水文地球化学分带是地下水化学成分和水中总溶解固体沿着水平或者垂直方向呈现有规律的带状分布和变化的现象。故它们共同形成成因都是地下
西藏阿里多龙地区中侏罗统碎屑沉积岩的地球 化学特征及其构造环境分析 学号:120110100 姓名:胡维云专业:构造地质学 前言 班公湖—怒江成矿带西段位于西藏自治区西北部的阿里地区境内,跨班公湖—怒江缝合带南北两侧,由于仅开展过 1∶25 万区域地质调查、1∶20万区域化探等少量基础地质工作,是西藏地质工作程度最低的地区之一。近年来该成矿带内资源评价工作取得了突出的进展,多龙超大型斑岩铜金矿床和嘎尔穷、嘎拉勒、弗野、材玛等大型矽卡岩型铜铁多金属矿床的相继发现与评价,揭示出班公湖—怒江成矿带成矿条件优越,找矿潜力巨大。关于班公湖—怒江结合带所代表的特提斯洋盆的性质,打开、闭合的时限和多龙大型矿集区的构造背景、成矿作用,不同的学者存在很大的争议。目前,己有许多资料证明了该带代表了一个已消失的具有一定规模的洋壳盆地。王恒忠等(2005)认为班公湖--怒江缝合带内的早白奎世OIB型火山岩是班公湖—怒江洋盆演化晚期的洋岛(塔仁本区早白垩世OIB型玄武岩(主要依据于上覆灰岩中化石时代));而张玉修等(2004)研究认为该套玄武岩是早白垩世冈底斯弧弧后盆地的产物。 一、研究目的及意义 拟通过研究多龙地区中侏罗统地层的岩石类型及组合特征和岩石地球化学特征,分析该地区中侏罗统地层形成的大地构造环境,为正确认识多龙超大型斑岩铜金矿床的成矿地质背景和结合带的演化提供了新的线索。 二、研究区地质背景 构造位置上,多龙地区处于班公湖—怒江缝合带北侧, 羌塘地块的南缘;地理位置上处于西藏自治区阿里地区。该区构造以断裂为主,呈近东西向带状断续展布。断裂构造主要表现为一系列走向近东西向且大致平行的北倾逆冲断层,并控制着地层和岩浆岩的分布。沿构造-岩浆带,大规模的岛弧火山活动发生在中—晚侏罗世,形成燕山早期陆缘火山弧,为一套含大量火山碎屑岩的以安山质为主的玄武—安山—流纹岩组合,火山作用晚期岩浆成分向碱性演化,以陆相中心式喷发为主,兼具熔岩溢流(西藏自治区区域地质志,2000)。岩浆的深成侵入作用发生在早白垩世至晚白垩世早期,以中酸性幕式侵入为特点,岩体一般呈岩珠或小岩基沿东西向呈带状分布,岩性主要有石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、似斑状花岗岩及花岗斑岩,年龄在70—140Ma之间(西藏自治区区域地质志,2000)。研究区地层主要为晚三叠统的日干配错组、中侏罗统的曲色组一段、色哇组、,早白垩统的美日切组,新近系中新统的康托组、更新统和全新统。地层属羌塘—昌都地层区内的羌南地层分区之多码分区,出露宽度大于10km。 三、研究依据 据现有资料研究表明:砂岩的TFe2O3+MgO、TiO2含量,以及Al2O3/SiO2、K2O/Na2O 和A12O3/(CaO+Na2O)等比值具有显著的构造背景差异,因而成为其形成的大地构造环境判别的重要参数(Bhatia,1983)。Roser等人(1986)认为,K2O/Na2O值与SiO2值可有效地示踪砂岩形成构造环境,并编制了构造判断图解。在Bhatia(1983)提出的TiO2-TFe2O3+MgO图解,Roser和Korsch(1988)提出了区分物源区是铁镁质的、中性的或长英质火成岩和石英沉积