青藏高原东缘花岗岩风化壳元素地球化学研究

来源 :中国科学院大学 中国科学院地球化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:daregooo
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稀土元素含量和配分模式的变化可以灵敏记录下体系中所发生的各种地质和地球化学过程,这使得稀土元素成为目前应用最为广泛的地球化学示踪剂之一。风化过程中稀土元素地球化学行为的深入研究对于进一步寻找和开发风化残积型矿床,研究微量元素的表生地球化学循环,以及解决水质和土壤改良、微量元素环境容量等问题都具有一定的理论和现实意义。本文选择青藏高原东南和东北缘两个不同气候条件下花岗岩风化壳为研究对象,对比分析了风化壳剖面上主量元素、微量元素和稀土元素的分布规律及其演化特征。初步研究结果如下:  1.廿地风化壳中,Si、Al、Fe、K、Mg元素分布模式类似,均为在淋滤层相对亏损,在淀积层和半风化层相对富集;Na、Ca在整个剖面强烈亏损;Mn、Ca元素在淀积层有富集系数增高现象。高田村剖面中A1元素在整个剖面也成亏损状态,从表层到剖面底部,富集系数有微弱减小趋势。Fe元素在表层富集系数最高,50cm深度上均表现为富集状态,随深度急剧减小;K、Na、Mg在剖面中均强烈亏损。Mn、Ca元素中度亏损。从剖面CIA可知,廿地剖面的风化程度也达到了中强风化水平。然而,在A-CN-K图解中,两个风化壳均处于斜长石风化的早期风化阶段。  2.在廿地风化壳中,Sc、V和Co元素在整个剖面中表现为中度亏损状态且分布特征相似。在土壤层10cm层位富集系数最大,在淀积层富集系数最小,在半风化层富集系数又略微增加;Rb、Sr、Y元素分布特征相似,富集系数总体上随深度增加而增加。高田村剖面中,Cr元素变化很小;Li、Ba元素与Ti元素在剖面上分布特征近似一致。U元素在土壤层淋滤层和淀积层随深度增加而增加。在半风化层成波浪状起伏,在剖面底部保持稳定。  3.廿地风化壳剖面上稀土含量∑REE分布范围为120~275mg/kg,平均值为161mg/kg;高田村风化壳剖面上稀土含量∑REE分布范围为7.27-474.55mg/kg,平均值为161mg/kg。除个别层位外,剖面上稀土总量随深度总体呈增加趋势。  4.在轻、重稀土分异特征上,廿地剖面上LREE/HREE值在8.48~13.58之间,平均值为10.64。剖面上LREE/HREE整体稳定不变;高田村剖面上LREE/HREE值为1.75-7.13,平均值为3.49,在半风化层下部的值较小,主要是由于热带气候条件影响下的风化壳中,由于强烈的风化条件,HREE的分异程度相对其他地区剖面更高,HREE更易发生分异。  5.两个剖面均存在明显的Eu负异常(Eu/Eu*<1)。Eu/Eu*分布范围为高田村0.13-0.56,廿地0.33-0.62。斜长石是Eu的主要宿主矿物,在风化过程中斜长石的优先风化是出现Eu异常的主要因素;Ce/Ce*值在剖面上的分布范围为高田村0.33-3.56,廿地1.03-1.74。在高田村剖面淋滤层和淀积层表现为正异常,在半风化层则为负异常。而廿地剖面均为正异常,表明廿地剖面全部处于氧化环境的风化过程中。而高田村剖面中只有淋滤层处于氧化环境下。  6.在球粒陨石标准化配分模式图中,两个风化壳剖面的曲线均表现为向右倾斜和“V”字型的Eu负异常。在基岩标准化分配模式图上,高田村剖面中REE在表层亏损,底部富集。廿地剖面大部分层位均富集REE。
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