一、Trace element geochemistry of the Lower Cambrian black rock series from northwestern Hunan, South China(论文文献综述)
李治兴,秦明宽,王文全,王健,韩慧姿[1](2022)在《白竹峪铀多金属磷块岩矿床地球化学特征》文中研究说明湘西北下寒武统铀多金属磷块岩由于富含多种矿产元素,受到国内外地质学者的越来越多的关注,但成因认识仍然众说纷纭。文章在对湘西北黑色岩系非常规铀资源开展地质和放射性调查的基础上,选取下寒武统牛蹄塘组铀多金属磷块岩露头较好的白竹峪矿床开展地质调查、岩石地球化学测量、系统的采样和分析测试,结果表明铀多金属磷块岩主量元素与上地壳所含的对应元素相比,只有CaO和P2O5富集,富集系数分别为9和204。此外,铀多金属磷块岩微量元素U(平均含量为1 350×10-6)、Ni(平均含量为6 822×10-6)和Mo(平均含量为2 104×10-6)均达到相应矿床的工业品位,且Re、Tl和V达到铀矿床综合利用指标。上震旦统灯影组白云岩、下寒武统牛蹄塘组铀多金属磷块岩和黑色碳质泥质页岩及板岩的δU、V/Cr、Ni/Co和δCe值均指示这3种地层形成于缺氧沉积环境,铀多金属磷块岩北美页岩配分曲线显示热水沉积特征,δEu大于1,结合主量元素和微量元素R型聚类分析结果推测铀多金属磷块岩在正常海相沉积的基础上发生了热液的改造作用。
王健,漆富成,王文全,王振云,张文东[2](2021)在《湘西北含铀多金属黑色岩系矿化元素组合划分及矿物赋存特征》文中提出文章将湘西北地区的含铀多金属黑色岩系划分为3种类型的矿化元素组合,分别为:U-VNi-Mo型、U-V-Cu型和U-V型。相比上地壳,U-V-Ni-Mo型矿化中Mo的浓集系数达到了1 539.74,U为40.54;U-V-Cu型矿化中,Mo的浓集系数降低为204.02,U含量变化不明显,为34.22;U-V型矿化中Ni、Mo含量进一步降低,而U含量增高为上地壳的111.26倍。U-V-Ni-Mo型矿化中发现的铀矿物以晶质铀矿和沥青铀矿为主,Mo主要以胶硫钼矿的形式存在,Ni主要以含镍黄铁矿、辉砷镍矿等独立的矿物形式存在;U-V-Cu型矿化中铀矿物以钛铀矿和晶质铀矿为主,多金属矿物有闪锌矿、金红石、砷黝铜矿等;U-V型矿化中铀矿物以沥青铀矿为主,多金属矿物种类较少。整个湘西北地区V均主要以黏土吸附和类质同象形式存在,没有发现钒的独立矿物。
邓倩[3](2021)在《震旦系-下寒武统沉积地球化学记录及有机质富集保存机制探讨 ——以华南和塔里木盆地研究为例》文中研究表明震旦纪–早寒武世是地质历史上生命演化的重要转折时期,古海洋中关键元素地球化学循环、沉积环境和生物发育之间存在着复杂的相互作用。研究该时期沉积地层中的微量元素和碳同位素分布特征对了解震旦–寒武纪界线附近的古海洋环境、生物演化和有机质富集保存的协同作用机制方面具有重要的指示意义。本论文工作以华南扬子板块和塔里木盆地为例,对震旦系–下寒武统典型地层剖面上岩石有机碳含量(TOC)、微量元素分布、碳酸盐碳/氧同位素(δ13Ccarb和δ18Ocarb)以及干酪根碳同位素(δ13Cker)等地球化学特征开展了系统的分析,主要讨论了:(1)华南扬子地区震旦纪–早寒武世海洋的微量元素分布特征及其与古海洋氧化还原环境、埃迪卡拉生物群发育的协同演化关系;(2)塔里木盆地柯坪地区和库鲁克塔格地区下寒武统富有机质地层的有机质富集保存机制;(3)塔里木盆地轮探1井下寒武统烃源岩发育条件及成藏特征;(4)塔里木盆地和华南扬子地区沉积地球化学特征的对比。从斜坡相的洞坎上剖面到盆地相的凤滩剖面,华南震旦系–下寒武统的干酪根和碳酸盐碳同位素均呈现降低的趋势,反映了不同水体深度和不同沉积环境中主导微生物类群的差异和海洋氧化还原分层的影响。氧化还原敏感的微量元素比值参数U/Th、V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co指示了华南震旦纪-早寒武世海洋的深水以缺氧-硫化条件为主,并存在多幕式的短暂氧化事件。这种多幕式的短暂氧化事件促进了海洋生物的发育。另一方面,华南震旦系–下寒武统岩石干酪根普遍比全岩更加富集Co、Cu、Ni、Mo等微量元素,表明震旦纪–早寒武世海洋中的生物对这些微量元素可能存在选择性富集作用。震旦纪陡山沱中期埃迪卡拉生物群兴起时,干酪根中这些与生物发育相关的微量元素含量的增加,体现了古海洋中微量元素与生物发育存在协同演化关系。微量元素的地球化学分析表明,塔里木盆地柯坪地区什艾日克剖面的下寒武统玉尔吐斯组和库鲁克塔格地区雅尔当山剖面下寒武统西山布拉克组、西大山组都沉积于缺氧环境中。当时的古海洋已经具有较高的生产力水平,在上升洋流和热液的共同作用下沉积物中富集了Ba、Cu、Mo、Ni、V、Zn等营养微量元素,其浓度分别高达10000 ppm、130 ppm、79 ppm、66ppm、1935 ppm、244 ppm,远远高于上地壳中平均含量。玉尔吐斯组偏轻的干酪根碳同位素值(平均-34.89‰)指示了什艾日克剖面早寒武世早期以底栖藻类为主的生物类型,西山布拉克组和西大山组相对较高的干酪根碳同位素值(平均-32.65‰)指示了雅尔当山剖面早寒武世底栖藻类和浮游藻类混合的生物类型。西山布拉克组中大量浮游藻类、较高的碎屑输入和沉积速率,导致其有机碳含量比玉尔吐斯组低,但烃源岩发育层段厚度比玉尔吐斯组更大。塔里木盆地轮探1井玉尔吐斯组的发育模式与塔西北地区相似,古生产力的提高和缺氧的保存条件是控制轮探1井下寒武统有机质富集的主要因素。轮探1井寒武系轻质原油相对富集三环萜烷,可能与原油较高的演化程度、较远的运移距离和特殊的母质来源有关。根据地质背景、原油与潜在烃源岩的热成熟度、生物标志化合物以及稳定碳同位素等地球化学特征的对比研究,推测轮探1井的寒武系轻质油与下伏的玉尔吐斯组烃源岩具有亲缘关系。塔里木板块与华南扬子板块的下寒武统地层在沉积地球化学特征、烃源岩发育特征等方面具有相似性。两个板块下寒武统底部碳酸盐碳同位素均存在负异常,反映了早寒武世的海侵和缺氧沉积事件。受海平面上升和构造活动的影响,两个板块均发育了一套优质的下寒武统烃源岩,是深层油气资源的重要母质来源。两个板块下寒武统烃源岩富集了与生物发育密切相关的微量元素,反映了当时古海洋已经具有较高的生产力。其中的一些微量元素同时具有催化活性(如Ni、Fe、Mo、V等过渡金属元素),对烃源岩的生烃过程也存在催化作用。总体来看,扬子板块下寒武统牛蹄塘组中的过渡金属元素浓度比塔里木盆地玉尔吐斯组高,这可能也是造成两个板块下寒武统有机质演化程度差异的潜在因素之一。
龚刚,周航兵,韩善楚,潘家永[4](2020)在《震旦纪至寒武纪转折时期湘西北地区黑色岩系元素地球化学特征及其意义》文中提出黑色岩系作为地质历史时期特殊环境的产物,对研究地质历史与环境演化具有重要意义。以湘西北地区新元古代晚期至寒武纪早期典型剖面中的黑色岩系为研究对象,对震旦系灯影组白云岩、寒武纪牛蹄塘组硅质岩、磷块岩、黑色页岩等,开展了常规的元素地球化学特征研究,结果表明,研究区黑色岩系明显富集Mo、U、V、Cd、Tl,相对富集Cu、Ni、Zn,亏损Co、Mn、Ge等元素;稀土元素总量较低,总体表现出轻稀土相对富集、重稀土相对亏损,δCe呈明显负异常特征,显示出黑色岩系具海相热水沉积特征:黑色页岩、白云岩以正常海相沉积为主,兼有热水作用参与;硅质岩、磷结核受海水热液作用强烈。结合氧化还原特征元素比值U/Th、V/Cr、Ni/Co、V/Sc、V/(V+Ni),MoEF-UEF协变关系及δCe异常值在剖面上的分布规律,分析得出剖面自底部而上沉积环境经历了弱氧化→氧化→还原(硫化)→缺氧→贫氧的变化。
黄俨然,肖正辉,余烨,焦鹏[5](2020)在《湘西北下寒武统黑色岩系元素地球化学特征及地质意义》文中认为湘西北地区下寒武统牛蹄塘组广泛发育了一套黑色岩系,其具有有机质丰度高、多元素富集、生物化石发育和强还原环境下形成等特点。本次研究以研究区内花页1(HY1)井为研究对象,进行了总有机碳、X射线衍射、薄片、主元素和微量元素等方面的分析。研究表明,HY1井黑色岩系主要包括石英、方解石、斜长石、黄铁矿和黏土矿物,是各种细粒碎屑物质的沉积混合。HY1井远离当时的热水活动及沉积中心,受热水沉积作用影响有限,主要为正常海相沉积形成的黑色岩系,但部分微量元素的含量可能会受热水沉积物质的影响。HY1井牛蹄塘组属被动大陆边缘的构造环境,但其元素特征与下伏地层相似,元素地球化学指标反映的是其物源物质的构造环境特征,而不是沉积当时的构造环境。元素Al、Ti主要来自于陆源碎屑,陆源物质对黑色岩系的物质来源贡献较小,但对稀土元素含量的影响显着。HY1井有机质富集与高的古生产力、还原性沉积环境及沉积速率较慢等因素密切相关。
方泽鑫[6](2020)在《滇东下寒武统筇竹寺组黑色页岩沉积环境及烃源岩特征》文中认为滇东地区下寒武统筇竹寺组黑色页岩层位稳定,是上扬子黑色页岩发育的典型地区之一。本次研究选取滇东地区寒武系筇竹寺组典型黑色页岩剖面,包括曲靖市马龙区纳章镇石龙村、曲靖市沾益区德泽乡热水村、曲靖市会泽县待补镇聂家村、曲靖市会泽县大海乡朱家箐、昆明市西山区古莲村剖面和昆明市晋宁区梅树村剖面六条剖面,进行野外剖面测量、观察描述和样品采集工作,运用沉积学、岩石学和元素地球化学等手段,对研究区黑色页岩的高分辨率沉积环境进行了分析,结合有机地球化学测试数据,预测了滇东地区有利烃源岩的分布。滇东地区下寒武统筇竹寺组黑色页岩,岩石颜色以黑色、灰黑色和灰色为主,岩石类型主要包括页岩、粉砂质页岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、硅质岩和少量细砂岩;发育的典型沉积构造包括水平层理、波状层理和平行层理。在以上典型沉积相标志分析的基础上,在研究区主要识别出浅水陆棚和深水陆棚两种亚相,包括砂质浅水陆棚、砂泥质浅水陆棚、泥质浅水陆棚和泥质深水陆棚四种微相。在单剖面沉积微相分析、连剖面沉积微相对比分析的基础上,绘制了研究区平面沉积微相展布图。根据氧化还原敏感元素及其比值等氧化还原判别指标在纵向上分析了古海洋沉积环境的变化特征,结果显示筇竹寺组黑色页岩沉积期海水经历了两次海进-海退的旋回变化过程;该时期在两次海进时为缺氧-硫化沉积环境,整体处于海水缺氧-还原状态。化学风化指数(CIA)值介于51.81-79.42,平均为70.47,指示筇竹寺组黑色页岩沉积时期风化程度中等,处于温暖湿润的气候。筇竹寺组黑色页岩有机质类型以Ⅰ型为主,TOC含量介于1.07-6.91%之间,平均值为2.05%,53.8%样品TOC大于2%,整体上属于好-极好的烃源岩,Ro介于2.94-3.14%,平均达到3.03%,多数样品的Ro分布在3.0以上,烃源岩达到过成熟阶段。综合分析后认为研究区有利烃源岩分布在昆明东北-曲靖西-会泽南一带。
王思贤[7](2020)在《陕西紫阳下寒武统富硒黑色岩系成因和沉积环境-有机质特征和地球化学证据》文中研究指明陕西省紫阳县属于南秦岭地区,位于大巴山北麓,区内出露典型的黑色岩系沉积,曾发生过硒中毒事件。前人研究发现下寒武统鲁家坪组中不仅有大量黑色岩系型矿床并且地层普遍富硒。前人在地层学、地球化学、矿床学和古生物学等方面对研究区内黑色岩系进行了大量的研究工作,可以肯定不同层位的元素含量以及有机质含量有明显区别,但这种差异形成于什么背景?它的形成机制是怎样的?有机地球化学特征如何?本文在野外考察基础上,结合区域地质背景,通过岩相学、元素地球化学、有机地球化学及有机质形态分析等方面的研究,探讨黑色岩系的物质来源、富集规律、赋存状态和沉积环境,建立黑色岩系形成机制。区内出露的下寒武统黑色岩系主要由硅质岩、碳酸盐岩、碳(硅)质(页/板)岩、石煤等组成,主要矿物有重晶石、毒重石、石英、绿泥石、黄铁矿、方解石等,并有火山凝灰岩和基性岩体分布于黑色岩系层位附近,野外、镜下均多见方解石脉体和石英脉体,均暗示了热液活动;野外多见岩石表面分布大量黑色有机质,镜下可见有机质主要为腐泥质体和沥青质体,在矿物缝隙中可见团块状沥青质体,矿物表面可见弥散分布的无定形腐泥质体。元素地球化学分析结果指示黑色岩系富集Ba、As、Sb、P、V等元素,且元素Se含量与元素Ba、P、V含量正相关,推测元素富集与同沉积断裂带来的深部热液上涌有关;稀土总量低、轻稀土富集等指示热液活动,Si O2/Al2O3>3.6指示热水和生物混合成因,Mn O/Ti O2均值接近或小于0.5指示水体较浅。有机碳含量测试结果指示黑色岩系中有机质含量丰度高(均值2.95%),暗示成岩成矿过程中生物作用影响较大;扫描电镜分析结果指示有机质形态主要为腐泥组的沥青质体和腐泥质体,暗示有机质来源为低等海洋藻类生物;再通过饱和烃气相色谱分析生物标志化合物相关指标(双峰型、奇偶优势不明显、偏低的值、Pr/Ph<1),表明有机质来源以低等海洋藻类为主并有细菌和陆源物质加入,后期同时受热降解和微生物降解,沉积环境为缺氧还原环境。推测黑色岩系成矿的两个主要影响因素为海侵作用和同生断裂。研究区内黑色岩系型矿床分布于区内NW-SE向的深大断裂带附近且与地层产状一致,同生断裂为富含成矿元素的深部热液提供上升通道并改变区域构造,形成缺氧盆地和碳酸盐台地。海侵导致的上升洋流带来大量营养物质,浅部水体生物繁盛,生物体大量死亡后造成底部水体缺氧还原环境,利于元素富集,并且断裂带来的大量成矿元素富集于盆地底部沉积物中,因此富有机质岩石中同时富集这些特定元素;而台地上形成的沉积物中有机质保存较差并且没有大量的热液元素补充,最终形成黑色岩系不同岩性中元素含量和有机质含量的差异。黑色岩系为热水和生物混合成因,整体沉积于缺氧还原的大陆边缘浅海-半深海水体,不同岩性的岩石沉积环境有一定区别但又密切相关。
龚宏伟[8](2020)在《黑色岩系中有机质与钒相互作用机制研究》文中研究指明黑色岩系作为地质历史时期环境突变的重要产物,既赋存着丰富的油气资源,也富含钒(V)、镍(Ni)、钼(Mo)、铂族元素(PGE)、磷(P)等众多金属和非金属矿产资源。黑色岩系中有机质与钒之间的伴生关系及相互作用一直受到地质学家的广泛关注。湘西地区发育的黑色岩系层位较为稳定,本文以湘西地区龙鼻嘴剖面和三岔剖面下寒武统牛蹄塘组黑色岩系为研究对象,采用有机地球化学和无机地球化学相结合的方法探讨了黑色岩系沉积的物质来源、构造背景以及沉积环境,建立了有机质与钒元素富集沉积的富集模式;采用物理模拟和数值模拟相补充的方法分析了钒对有机质生烃过程的影响,总结了其影响机理。主要取得了以下成果和认识:(1)龙鼻嘴剖面和三岔剖面下寒武统牛蹄塘组黑色岩系TOC平均值分别为6.7%和8.09%,有机质丰度达到好烃源岩标准,有机质类型主要为Ⅰ和Ⅱ型,有机质成熟度达到高成熟,甚至过成熟,主要生干气,生烃潜力指标较低。饱和烃和芳香烃含量相对较低,而非烃和沥青质含量相对较高,生物标志化合物和有机显微组分指示有机质主要来源于原始光面球藻、瘤面球藻及网面球藻等浮游藻类、底栖藻类、海绵等浮游动物和细菌。(2)黑色岩系主量元素中Si O2以超过60%的平均含量占到最高,Al2O3含量次之,其余元素含量均在5%以下;微量元素以V、Ni、Mo、Cd、Tl、Pb、U等元素相对富集,Cu、Sr、In等元素相对亏损为特征;稀土元素总量(∑REE)低于北美页岩和上地壳平均值,整体表现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损的分布特征。元素地球化学参数指示黑色岩系沉积的构造背景为被动大陆边缘,钒元素等成岩物质来源主要为陆源碎屑和海底热液,沉积环境为温暖湿润的气候、中-低盐度水体、贫氧-缺氧的氧化还原条件和中等-强滞留的半滞留海盆环境。(3)开放体系下(Rock-Eval)的生烃模拟实验和Gaussian软件模拟的结果显示,适宜浓度的钒化合物能够促进有机质生烃,不同价态的钒有不同的影响效应,高价钒(Na VO3)主要通过降低C-C、C-H键的离解能,低价钒(VO2+)则通过降低C-C、C-H键和C-O键的离解而降低生烃反应的活化能,从而加速有机质热演化的进程,高浓度条件下促进作用减弱。(4)通过综合地质条件建立了有机质与钒的富集成矿模式和作用机制。钒元素首先被生物摄入形成初步富集,随后与生物遗体共同沉积,微生物在分解生物遗体的过程中改变环境中的酸碱度、氧化还原电位值等使钒元素进一步富集、迁移、沉积和成岩,有机质与成岩作用形成的粘土矿物对钒产生吸附富集效应使其以吸附态或以钒伊利石、钒水云母形式存在于粘土矿物中。钒在影响有机质生烃的过程中,形成稳定的有机-金属络合物(钒卟啉),随油气运移、沉淀在储集层中聚集,最终固定在高演化产物中。
王健[9](2020)在《湘西北黑色岩系铀多金属地球化学特征及成矿作用》文中提出早寒武世时期,扬子板块和华夏板块之间由于强烈的拉张作用,形成了初始的洋壳,两个板块的碳酸盐台地之上沉积形成了一套黑色岩系,这套黑色岩系是我国重要的钒、镍、钼、铀、重晶石等的矿源层,有用元素种类十分多样。本文选取湘西北地区的黑色岩系作为研究对象,通过野外地质调查和室内样品分析,重点对这套含铀多金属黑色岩系的地球化学特征、矿物赋存状态和成矿作用开展了讨论,主要取得了以下几方面的认识:(1)通过研究矿化元素组合,将湘西北地区黑色岩系铀多金属矿化划分为了:(1)U-V-Ni-Mo型,(2)U-V-Cu型,(3)U-V型三种主要的元素组合类型。(2)湘西北地区黑色岩系主量元素特征参数n(Al2O3)/n(Al2O3+Fe2O3)、TFe2O3/TiO2-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Mn O/TiO2指示含铀多金属黑色岩系的沉积构造环境以陆缘裂陷的中心带和靠近中心带的边部区域为主。n(SiO2)/n(Al2O3)、n(Si)/n(Si+Al+Fe)指示含铀多金属黑色岩系的沉积过程中有生物热水作用的参与。(3)研究区黑色岩系铀多金属矿化微量、稀土元素特征参数V/(V+Ni)、Cu/Zn、V/Cr、Ni/Co、δU、δCe等指示含铀多金属黑色岩系形成于以缺氧为主的沉积环境,Sr/Ba、Co/Zn、δEu及Zn-Ni-Co图解、Lg U-Lg Th图解、Cr-Zr图解指示黑色岩系铀多金属矿化具有明显的热水沉积特征。(4)对研究区碳氧同位素的研究得出,湘西北地区黑色岩系在沉积形成的过程中有大量海底喷流热液所携带的深源物质的参与。εNd指示黑色岩系的沉积物具有明显的以古老上地壳物质为物源的特点。通过研究,获得铀多金属矿化U-Pb同位素年龄为503±29Ma,获得三组Sm-Nd同位素全岩年龄分别为586±113Ma;584±82Ma;454±44Ma。(5)首次在湘西北地区黑色岩系中同时发现晶质铀矿、沥青铀矿、钛铀矿、铀石四种最为主要的原生铀矿物,并发现湘西北地区黑色岩系中的铀多金属矿化矿物赋存位置主要有四种类型,分别为沉积物的裂隙、矿物间隙、溶蚀孔洞、气泡孔洞,这些发现和认识为下一步的有用矿物的单体解离,元素萃取回收,提供了数据支撑和理论依据。(6)首次在湘西北地区黑色岩系中发现硒汞矿和灰硒铅矿赋存在一起,硒元素大都富集在地幔和地核中,硒矿物的形成往往与拉张的裂谷环境关系密切,此次硒汞矿和灰硒铅矿的发现,从矿物学角度再次证明了湘西北地区黑色岩系成岩成矿的过程中有海底喷流热水沉积作用的参与。(7)在湘西北黑色岩系U-V-Ni-Mo型元素组合的矿化中发现的高温矿物组合为:晶质铀矿(含钇族稀土)+辉钼矿+辉砷镍矿+闪锌矿,中低温矿物组合为:沥青铀矿+铀石+方铅矿+硒汞矿+灰硒铅矿;在U-V-Cu型元素组合的矿化中发现的高温矿物组合为:钛铀矿+晶质铀矿(含钇族稀土)+金红石+立方体状方铅矿+闪锌矿,中低温矿物组合为:沥青铀矿+砷黝铜矿+硒(硫)铅矿+硫砷锌铜矿;在U-V型元素组合的矿化中发现的中高温矿物组合为钛铀矿+沥青铀矿+铀石+闪锌矿+方铅矿。在上述研究的基础上,将湘西北地区黑色岩系的铀多金属成矿作用和成矿过程归纳为:在牛蹄塘组地层沉积的时期,扬子陆块处于全球海平面升高的大背景下,深部洋流将海底热水喷流作用所携带的磷、钒、铜、镍、钼、钡、铀等元素携带至表层,在生物地球化学作用下初步富集,其后生物在死亡下沉腐烂的过程中,使海水溶解氧含量逐步降低并最终变为缺氧环境,同时生成H2S等气体让周围逐步变为还原环境,增加了有机质的保存。同时,海底喷流热水中所携带的矿化元素通过出溶作用和还原作用在岩石的溶蚀孔洞、裂隙等空间内沉淀富集。还原作用的产生一方面是受生物体沉积腐烂过程中产生的H2S等气体的影响,另一方面是黑色岩系中所含的有机质在海底喷流热水的中高温条件下发生裂解生成H2S、H2、CH4、CO等还原性气体,这些气体将成矿溶液中所携带的铀多金属元素,还原形成晶质铀矿、铀石、钛铀矿、砷黝铜矿、闪锌矿、重晶石等。
白佳灵[10](2020)在《湘西北黑色岩系风化剖面重金属元素富集的地球化学机制》文中认为当前,土壤重金属污染已成为全球性关注的热点问题,对于其成因,除来自人类活动的输入外,地质成因引起的富集通常认为源于富重金属母岩风化的贡献。黑色岩系是富含有机质的海相细粒沉积岩的总称,在这类岩系中,黑色页岩通常被作为富集重金属的主要岩石类型,在其发育的土壤中容易形成重金属异常或污染。然而,最近我们对湘西北地区的黑色岩系调查发现,在贫重金属的黑色泥灰岩发育的风化剖面中,重金属元素明显比周边黑色页岩发育的土壤更为富集,对于其富集的地球化学机制,尚不清楚。本文通过对湘西北地区黑色泥灰岩风化剖面中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Th、U等8个重金属元素地球化学特征的研究,并与区域上发育于黑色页岩的2条风化剖面的对比分析,初步揭示了黑色泥灰岩风化剖面中重金属富集的地球化学机制。结果表明:(1)与黑色页岩相比,黑色泥灰岩风化成土过程中重金属元素呈现出低背景、高富集的地球化学特征。(2)黑色泥灰岩风化剖面的形成,是在基岩中碳酸盐快速溶蚀的基础上,由酸不溶相进一步演化的结果。在此过程中,对于无明显外源输入的元素Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Th、U,一方面,赋存在酸溶相的部分随碳酸盐的淋失而亏损甚至强烈亏损,上述元素由基岩至上覆半风化层的亏损率分别为46%、74%、51%、59%、52%、14%、85%,其中Th相对惰性;另一方面,残余在酸不溶相的部分因基岩中大量碳酸盐的淋失而显着富集,上述元素由基岩至上覆半风化层的含量变化分别为7.48 mg/kg→69.30 mg/kg、8.65 mg/kg→37.60 mg/kg、5.02mg/kg→41.80 mg/kg、6.46 mg/kg→45.10 mg/kg、3.35 mg/kg→27.30mg/kg、1.22 mg/kg→17.80 mg/kg、1.74 mg/kg→4.51 mg/kg,且随风化剖面的演化未显示出进一步的亏损。(3)黑色泥灰岩风化剖面中重金属元素的富集是绝对亏损和显着相对富集的综合结果。对于Cd,存在明显的外源输入,可能主要以水溶态形式带入并大量淀积在剖面下部。(4)在黑色泥灰岩风化剖面,有机质不是重金属元素的主要赋存介质,其对重金属元素地球化学行为的影响有限。(5)黑色泥灰岩发育的土壤中,Cu和Cd的平均含量分别为54.58mg/kg和0.58 mg/kg,高于农用地土壤污染风险筛选值,特别是Cd,对土壤生态环境可能形成不利影响,应引起关注。
二、Trace element geochemistry of the Lower Cambrian black rock series from northwestern Hunan, South China(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Trace element geochemistry of the Lower Cambrian black rock series from northwestern Hunan, South China(论文提纲范文)
(1)白竹峪铀多金属磷块岩矿床地球化学特征(论文提纲范文)
1 矿床地质概况 |
2 样品采集和分析方法 |
3 地球化学特征 |
3.1 主量元素 |
3.2 微量元素 |
3.3 稀土元素 |
4 讨论 |
4.1 沉积环境 |
4.2 矿床成因 |
5 结论 |
(2)湘西北含铀多金属黑色岩系矿化元素组合划分及矿物赋存特征(论文提纲范文)
1 区域地质背景 |
2 含铀多金属黑色岩系元素组合划分 |
3 铀多金属矿物赋存特征 |
4 结论 |
(3)震旦系-下寒武统沉积地球化学记录及有机质富集保存机制探讨 ——以华南和塔里木盆地研究为例(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景与选题意义 |
1.1.1 微量元素的古环境指示意义 |
1.1.2 古海洋中微量元素的生物地球化学意义 |
1.1.3 地质历史时期的全球碳循环与稳定碳同位素 |
1.1.4 关键地质时期微量元素/碳同位素与生物发育、有机质富集的协同演化 |
1.2 研究现状及存在的问题 |
1.2.1 震旦–寒武纪过渡时期地球化学研究进展 |
1.2.2 存在的问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.4 论文工作量 |
第2章 华南洞坎上和凤滩剖面震旦系–下寒武统全岩/干酪根中微量元素分布特征及其地球化学意义 |
2.1 引言 |
2.2 区域地质背景 |
2.2.1 基本地质概况 |
2.2.2 研究剖面与地层 |
2.3 样品与分析方法 |
2.3.1 矿物组成分析 |
2.3.2 总有机碳含量分析 |
2.3.3 碳酸盐碳、氧同位素组成分析 |
2.3.4 干酪根元素组成和碳同位素分析 |
2.3.5 全岩主微量元素分析 |
2.3.6 干酪根微量元素分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 矿物组成分布特征 |
2.4.2 有机/无机碳同位素的分布特征 |
2.4.3 不同沉积相的全岩微量元素分布特征 |
2.4.4 华南震旦纪–早寒武世海洋氧化还原环境的演化 |
2.4.5 干酪根和全岩中微量元素分布特征对比 |
2.4.6 华南震旦纪–早寒武世海洋中微量元素、氧化还原环境与生物发育的协同演化模式 |
2.5 小结 |
第3章 塔里木盆地柯坪和库鲁克塔格地区震旦系–下寒武统微量元素分布特征及其对有机质富集保存的影响 |
3.1 引言 |
3.2 区域地质背景 |
3.2.1 基本地质概况 |
3.2.2 研究剖面与地层 |
3.3 样品与分析方法 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 矿物组成分布特征 |
3.4.2 碳酸盐碳、氧同位素地层对比 |
3.4.3 有机碳含量与干酪根碳同位素的分布差异性 |
3.4.4 主、微量元素分布特征及其对热液活动和陆源碎屑输入的指示 |
3.4.5 塔里木盆地下寒武统烃源岩发育古环境和古生产力分析 |
3.4.6 塔里木盆地东、西地区下寒武统有机质富集机制和烃源岩发育模式 |
3.5 小结 |
第4章 塔里木盆地轮探1 井下寒武统优质烃源岩发育及其成藏特征 |
4.1 引言 |
4.2 区域地质背景 |
4.3 样品与分析方法 |
4.3.1 有机碳含量、干酪根碳同位素与主微量元素分析 |
4.3.2 核磁共振分析 |
4.3.3 岩石热解分析 |
4.3.4 干酪根催化加氢热解实验 |
4.3.5 原油地球化学特征分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 轮探1 井下寒武统玉尔吐斯组有机地球化学特征 |
4.4.2 轮探1 井震旦系–下寒武统微量元素的分布特征 |
4.4.3 轮探1 井下寒武统烃源岩发育条件与有机质富集机制 |
4.4.4 轮探1 井寒武系轻质油地球化学特征 |
4.4.5 轮探1 井寒武系轻质油的油源对比分析 |
4.4.6 轮探1 井寒武系轻质油藏勘探发现的地质意义 |
4.5 小结 |
第5章 华南扬子地区和塔里木盆地震旦系–下寒武统沉积地球化学特征对比研究 |
5.1 扬子古板块与塔里木古板块的可比性 |
5.2 华南扬子地区和塔里木盆地震旦系–下寒武统碳同位素地层对比 |
5.3 华南扬子地区和塔里木盆地震旦系–下寒武统烃源岩发育情况对比 |
5.4 华南扬子地区和塔里木盆地下寒武统微量元素浓度对比与有机质演化 |
5.5 小结 |
第6章 结语 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
附录 |
(4)震旦纪至寒武纪转折时期湘西北地区黑色岩系元素地球化学特征及其意义(论文提纲范文)
1 区域地质 |
2 样品采集与分析 |
3 元素地球化学特征 |
3.1 微量元素特征 |
3.2 稀土元素特征 |
4 沉积环境分析 |
4.1 氧化还原敏感元素对环境的指示 |
4.2 稀土元素对氧化还原的指示 |
5 结论 |
(5)湘西北下寒武统黑色岩系元素地球化学特征及地质意义(论文提纲范文)
0 引言 |
1 区域地质背景 |
2 样品采集与测试 |
3 矿物岩石学特征 |
4 沉积背景 |
4.1 热水沉积 |
4.2 构造环境与物源分析 |
5 有机质富集 |
5.1 古生产力 |
5.2 氧化还原条件 |
5.3 古水深与沉积速率 |
6 结论 |
(6)滇东下寒武统筇竹寺组黑色页岩沉积环境及烃源岩特征(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 黑色页岩沉积学研究现状 |
1.2.2 地球化学方法在黑色页岩沉积环境恢复中的应用现状 |
1.2.3 页岩气勘探开发研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.4 工作量 |
1.5 研究取得的成果和认识 |
第二章 区域地质概况 |
2.1 区域地质背景 |
2.2 地层发育特征 |
第三章 滇东筇竹寺组沉积特征 |
3.1 相标志 |
3.1.1 岩石颜色 |
3.1.2 岩石类型 |
3.1.3 沉积构造 |
3.2 单剖面沉积特征分析 |
3.2.1 纳章镇石龙村剖面 |
3.2.2 德泽乡热水村剖面 |
3.2.3 大海乡朱家箐剖面 |
3.2.4 待补镇聂家村剖面 |
3.2.5 西山区古莲村剖面 |
3.2.6 晋宁区梅树村剖面 |
3.3 连露头剖面沉积特征分析 |
3.4 平面沉积特征分析 |
第四章 沉积地球化学特征及古环境演化分析 |
4.1 主量元素 |
4.2 微量元素 |
4.3 稀土元素 |
4.4 氧化还原敏感元素分析 |
4.5 古风化作用 |
第五章 烃源岩特征 |
5.1 有机质丰度 |
5.2 有机质类型 |
5.3 有机质成熟度 |
5.4 有利烃源岩分布区预测 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的主要学术成果 |
致谢 |
(7)陕西紫阳下寒武统富硒黑色岩系成因和沉积环境-有机质特征和地球化学证据(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 研究现状 |
1.1.1 黑色岩系定义 |
1.1.2 黑色岩系的成矿性和含矿性 |
1.1.3 黑色岩系与硒 |
1.2 选题依据及意义 |
1.3 研究思路及研究内容 |
1.4 实际工作量 |
第二章 区域地质背景 |
2.1 区域构造 |
2.2 区域地层 |
2.2.1 前寒武纪地层 |
2.2.2 古生代地层 |
2.2.3 中生代地层 |
2.3 区域矿产 |
第三章 岩相学分析 |
3.1 样品采集 |
3.2 镜下照片 |
第四章 元素地球化学 |
4.1 实验方法 |
4.2 主量元素 |
4.2.1 测试结果 |
4.2.2 讨论 |
4.3 微量元素 |
4.3.1 测试结果 |
4.3.2 讨论 |
4.4 稀土元素 |
4.4.1 测试结果 |
4.4.2 讨论 |
4.5 Se与其他微量元素的富集 |
4.6 沉积背景 |
4.7 本章小结 |
第五章 有机地球化学 |
5.1 样品采集及实验方法 |
5.2 有机碳含量 |
5.2.1 测试结果 |
5.2.2 讨论 |
5.3 有机质形态 |
5.3.1 测试结果 |
5.3.2 讨论 |
5.4 生物标志化合物 |
5.4.1 正构烷烃 |
5.4.1.1 测试结果 |
5.4.1.2 讨论 |
5.4.2 类异戊二烯烃 |
5.4.2.1 测试结果 |
5.4.2.2 讨论 |
5.4.3 萜类化合物 |
5.4.3.1 测试结果 |
5.4.3.2 讨论 |
5.4.4 甾类化合物 |
5.4.4.1 测试结果 |
5.4.4.2 讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 黑色岩系的元素富集机制与沉积环境 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)黑色岩系中有机质与钒相互作用机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 黑色岩系国内外研究现状 |
1.2.2 研究区黑色岩系研究现状 |
1.2.3 有机质与金属元素的相互作用关系 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 完成工作量 |
第2章 区域地质概况 |
2.1 区域构造 |
2.1.1 区域构造特征 |
2.1.2 区域构造演化 |
2.2 区域地层特征 |
2.3 区域沉积环境 |
2.4 实测地层剖面 |
第3章 黑色岩系地球化学特征 |
3.1 有机地球化学特征 |
3.1.1 有机质丰度 |
3.1.2 有机质类型 |
3.1.3 有机质成熟度 |
3.1.4 生物标志化合物 |
3.2 元素地球化学特征 |
3.2.1 主量元素特征 |
3.2.2 微量元素特征 |
3.2.3 稀土元素特征 |
第4章 黑色岩系物质来源及沉积环境 |
4.1 有机质来源 |
4.1.1 生物标志化合物参数 |
4.1.2 有机质显微组分 |
4.2 成岩物质来源 |
4.2.1 物源区构造背景 |
4.2.2 元素来源 |
4.3 沉积环境分析 |
4.3.1 古气候 |
4.3.2 古盐度 |
4.3.3 古氧化还原条件 |
4.3.4 盆地水体滞留度 |
第5章 钒对有机质生烃过程影响的物理模拟与数值模拟 |
5.1 物理模拟实验 |
5.1.1 实验样品及装置 |
5.1.2 生烃量特征 |
5.1.3 累积生烃率特征 |
5.1.4 活化能分布特征 |
5.2 数值模拟实验 |
5.2.1 C-C键的研究 |
5.2.2 C-H键的研究 |
5.2.3 C-O键的研究 |
第6章 有机质与钒相互作用机制 |
6.1 有机质与钒的沉积环境模式 |
6.2 有机质与钒富集机理 |
6.2.1 有机质对钒的富集作用 |
6.2.2 钒在有机质中的成矿作用 |
6.3 钒对有机质生烃演化的影响及机理 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(9)湘西北黑色岩系铀多金属地球化学特征及成矿作用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 选题依据、目的及意义 |
1.1.1 选题依据 |
1.1.2 选题目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 黑色岩系国外研究现状 |
1.2.2 黑色岩系型铀资源国外研究现状 |
1.2.3 黑色岩系国内研究现状 |
1.2.4 黑色岩系型铀资源国内研究现状 |
1.2.5 存在的主要问题 |
1.3 研究内容和研究思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路 |
1.4 主要实物工作量 |
1.5 主要研究成果与创新 |
1.5.1 主要研究成果 |
1.5.2 主要创新成果 |
2 区域地质背景 |
2.1 研究区地理位置 |
2.2 区域地质概况 |
2.2.1 大地构造背景 |
2.2.2 区域地层 |
2.2.3 地质构造 |
2.2.4 岩浆活动 |
3 湘西北黑色岩系元素地球化学特征 |
3.1 湘西北黑色岩系铀多金属矿化元素组合类型划分 |
3.2 主量元素地球化学特征 |
3.2.1 n(SiO_2)/n(Al_2O_3)特征参数 |
3.2.2 n(Al_2O_3)/n(Al_2O_3+Fe_2O_3)特征参数 |
3.2.3 n(Si)/n(Si+Al+Fe)特征参数 |
3.2.4 TFe_2O_3/TiO_2-Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)图解 |
3.2.5 Mn O/TiO_2特征参数 |
3.2.6 成矿构造环境讨论 |
3.3 微量元素地球化学特征 |
3.3.1 V/(V+Ni)&Cu/Zn特征参数 |
3.3.2 V/Cr& Ni/Co特征参数 |
3.3.3 Sr/Ba&Co/Zn特征参数 |
3.3.4 δU&U-Th特征参数 |
3.3.5 Cr-Zr图解 |
3.3.6 Th-Hf-Ta图解 |
3.4 稀土元素地球化学特征 |
3.4.1 Ce异常古氧化还原条件判断 |
3.4.2 Ce异常成矿环境精细研究 |
3.4.3 Y/Ho特征参数 |
3.4.4 La/Yb-∑REE图解 |
3.4.5 Eu异常 |
4 同位素地球化学特征 |
4.1 碳、氧同位素 |
4.2 钐钕同位素 |
4.3 同位素定年 |
4.3.1 U-Pb同位素定年 |
4.3.2 Sm-Nd同位素定年 |
4.3.3 成矿年代讨论 |
5 湘西北黑色岩系矿物赋存状态 |
5.1 U-V-Ni-Mo型元素组合矿物赋存状态 |
5.1.1 铀矿物赋存状态 |
5.1.2 多金属矿物赋存状态 |
5.1.3 矿物赋存位置 |
5.1.4 矿物组合 |
5.2 U-V-Cu型元素组合矿物赋存状态 |
5.2.1 铀矿物赋存状态 |
5.2.2 多金属赋存状态 |
5.2.3 矿物赋存位置及矿物组合 |
5.3 U-V型元素组合矿物赋存状态 |
5.3.1 铀多金属矿物赋存状态 |
5.3.2 钒赋存状态 |
5.3.3 矿物赋存位置及组合 |
6 湘西北黑色岩系铀多金属成矿作用 |
6.1 成矿地质背景 |
6.2 生物地球化学成矿作用 |
6.3 海底热水喷流成矿作用 |
6.3.1 元素地球化学证据 |
6.3.2 同位素地球化学证据 |
6.3.3 热水喷流矿物学证据 |
6.3.4 海底喷流生物热水证据 |
6.4 有机质与铀多金属矿化间的关系 |
6.5 成矿作用 |
7 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(10)湘西北黑色岩系风化剖面重金属元素富集的地球化学机制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究现状概述 |
1.2 选题依据与研究意义 |
1.3 研究内容 |
第2章 研究区概况与采样 |
2.1 研究区概况 |
2.2 剖面选择 |
2.3 样品采集 |
第3章 分析测试 |
3.1 样品预处理 |
3.2 主、微量元素分析 |
3.3 有机质(OM)测定 |
3.4 pH值测定 |
3.5 活性态Cd的提取 |
3.6 数据统计分析 |
3.7 工作量统计 |
第4章 黑色岩系风化剖面发育特征 |
4.1 风化剖面母岩均一性检验 |
4.2 黑色岩系风化剖面地球化学特征 |
4.3 两类风化剖面形成过程的对比 |
4.4 黑色泥灰岩风化成土作用 |
第5章 黑色岩系风化剖面重金属分布特征与富集机制 |
5.1 风化剖面重金属元素的分布特征 |
5.2 风化剖面重金属元素的质量平衡计算 |
5.3 黑色泥灰岩风化剖面重金属富集的地球化学机制 |
第6章 风化剖面中重金属元素的环境风险评价 |
6.1 重金属元素的风险筛查值标准化 |
6.2 内梅罗综合污染指数评价 |
6.3 DM剖面活性态Cd的提取 |
6.4 黑色泥灰岩剖面Cd的环境风险 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
四、Trace element geochemistry of the Lower Cambrian black rock series from northwestern Hunan, South China(论文参考文献)
- [1]白竹峪铀多金属磷块岩矿床地球化学特征[J]. 李治兴,秦明宽,王文全,王健,韩慧姿. 铀矿地质, 2022(01)
- [2]湘西北含铀多金属黑色岩系矿化元素组合划分及矿物赋存特征[J]. 王健,漆富成,王文全,王振云,张文东. 铀矿地质, 2021(06)
- [3]震旦系-下寒武统沉积地球化学记录及有机质富集保存机制探讨 ——以华南和塔里木盆地研究为例[D]. 邓倩. 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所), 2021(01)
- [4]震旦纪至寒武纪转折时期湘西北地区黑色岩系元素地球化学特征及其意义[J]. 龚刚,周航兵,韩善楚,潘家永. 科学技术与工程, 2020(31)
- [5]湘西北下寒武统黑色岩系元素地球化学特征及地质意义[J]. 黄俨然,肖正辉,余烨,焦鹏. 地球化学, 2020(05)
- [6]滇东下寒武统筇竹寺组黑色页岩沉积环境及烃源岩特征[D]. 方泽鑫. 西北大学, 2020(02)
- [7]陕西紫阳下寒武统富硒黑色岩系成因和沉积环境-有机质特征和地球化学证据[D]. 王思贤. 西北大学, 2020(02)
- [8]黑色岩系中有机质与钒相互作用机制研究[D]. 龚宏伟. 中国石油大学(北京), 2020
- [9]湘西北黑色岩系铀多金属地球化学特征及成矿作用[D]. 王健. 核工业北京地质研究院, 2020(02)
- [10]湘西北黑色岩系风化剖面重金属元素富集的地球化学机制[D]. 白佳灵. 南华大学, 2020(01)