• 中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊
  • CSCD来源期刊
  • DOAJ 收录
  • Scopus 收录

一种计算环境样品中石油类总量的红外标准曲线法

安彩秀, 刘淑红, 史会卿, 杨利娟, 赫彦涛, 陈阳

安彩秀, 刘淑红, 史会卿, 杨利娟, 赫彦涛, 陈阳. 一种计算环境样品中石油类总量的红外标准曲线法[J]. 岩矿测试, 2022, 41(5): 849-856. DOI: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202111040162
引用本文: 安彩秀, 刘淑红, 史会卿, 杨利娟, 赫彦涛, 陈阳. 一种计算环境样品中石油类总量的红外标准曲线法[J]. 岩矿测试, 2022, 41(5): 849-856. DOI: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202111040162
AN Caixiu, LIU Shuhong, SHI Huiqing, YANG Lijuan, HE Yantao, CHEN Yang. An Infrared Standard Curve Method for Calculating the Total Amount of Petroleum in Environmental Samples[J]. Rock and Mineral Analysis, 2022, 41(5): 849-856. DOI: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202111040162
Citation: AN Caixiu, LIU Shuhong, SHI Huiqing, YANG Lijuan, HE Yantao, CHEN Yang. An Infrared Standard Curve Method for Calculating the Total Amount of Petroleum in Environmental Samples[J]. Rock and Mineral Analysis, 2022, 41(5): 849-856. DOI: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202111040162

一种计算环境样品中石油类总量的红外标准曲线法

基金项目: 

河北省“三三三人才工程”资助项目“河北省民用燃烧源挥发性有机物的排放特征研究” A202001055

详细信息
    作者简介:

    安彩秀,高级工程师,从事有机污染物测试研究。E-mail:504033604@qq.com

    通讯作者:

    刘淑红,硕士,工程师,从事有机化学分析。E-mail:332964676@qq.com

  • 中图分类号: O657.33

An Infrared Standard Curve Method for Calculating the Total Amount of Petroleum in Environmental Samples

  • 摘要:

    石油类是环境监测必测指标之一,主要以烃类形式存在,所以红外分光光度法是公认测定石油类总量最可靠的检测方法。红外分光光度法测定石油类总量目前有三波数的校正系数法和非色散的单波数标准曲线法。校正系数法计算步骤多、工作量大;单波数标准曲线法虽然简单,但是文献中有的未明确使用哪个波数进行计算,有的由于计算结果偏差较大而被限制适用范围或被直接舍弃。本文针对标准曲线法计算石油类总量的方法开展研究,通过三个波数处吸光度建立了5种标准曲线法,并对原油、高温润滑油、机油、0#柴油和92#汽油五种配制油品进行计算结果比对,确定了三波数吸光度之和标准曲线法是5种标准曲线法中的最佳方法。用芳香烃占比试验考察了油品适用范围,并进行了样品加标实验和实际样品实验验证其实用性,结果表明在芳香烃占比小于50%时。该方法精密度为5.9%~8.0%,加标回收率为76.4%~98.2%,满足环境标准要求。该方法拓展了标准曲线法的适用范围、简单易懂、操作性强,是现行校正系数法的有益补充。

    要点

    (1) 三波数吸光度之和标准曲线法的建立,拓展了标准曲线法应用于计算石油类总量的适用范围。

    (2) 三个波数的吸光度组成5种标准曲线法,通过计算5种配制油品,确立最佳计算方法。

    (3) 三波数吸光度之和标准曲线法简单易懂、操作性强,最低检出质量浓度为1mg/L。

    HIGHLIGHTS

    (1) The sum of the three-wave numbers absorbance standard curve method expands the application scope of calculating the total amount of petroleum.

    (2) Five standard curve methods are established through the absorbance of three-wave numbers, and the best calculation method is established by calculating five formulated oil products.

    (3) The sum of the three-wave numbers absorbance standard curve method is easy to understand and operate, the minimum detectable mass concentration is 1mg/L.

  • 斑岩铜矿作为最重要的铜矿类型之一,为世界提供了50%以上的金属铜资源[1]。自斑岩铜矿概念提出后,众多地质矿产学者对斑岩铜矿进行了大量的研究工作。前人在斑岩铜矿形成大地构造背景[2-4]、成矿斑岩特征[3-5]、斑岩铜矿与埃达克岩关系[3-4, 6-7]、斑岩铜矿中金属来源[3, 8]、成矿流体特征[8-9]等方面取得重大成果。研究表明,斑岩型铜(金或钼)成矿体系倾向于出现在线性的、典型的平行造山带中,它们与钙碱性岩基和火山链一起,常产于板块汇聚边缘活动俯冲带之上的岩浆弧中。斑岩铜(金或钼)成矿体系在空间上常与中性-酸性成分的同岩浆来源的钙碱性火山岩相关联。

    乌努格吐山斑岩型铜钼矿床位于额尔古纳—呼伦断裂北西侧(图 1),是中国东北地区最为重要的斑岩型铜钼矿床之一,也是中国探明的第四大铜钼伴生矿床。前人对该矿床的地质特征[10]、成岩成矿年代学[11-19]、岩石地球化学[14, 16-18]、围岩蚀变[20]、矿石矿物特征[20]、稳定同位素[14, 16-18]、流体包裹体[14, 21]等方面开展了大量的工作。其中,对围岩和成矿母岩进行了许多同位素年代学研究,包括绢云母K-Ar和Ar-Ar、全岩Rb-Sr、锆石U-Pb等测年方法。然而,由于前人研究时的采样对象、测试方法、实验室的标准和精度均有区别,所取得的年龄存在较大差异,进而导致对岩石成因和形成背景也存在不同的认识。本文在系统地质调查的基础上,选取了蚀变较弱的赋矿围岩不等粒二长花岗岩和成矿母岩流纹质碎斑熔岩的样品,通过LA(MC)-ICP-MS方法对锆石U-Pb同位素、微量元素和Lu-Hf同位素进行研究,精确限定了赋矿围岩和成矿母岩的形成时代,查明了岩浆岩的成因和源区特征。

    图  1  研究区(a)大地构造位置和(b)地质略图及乌努格吐山斑岩型铜钼矿床地质图(据文献[13-14, 22]修改)
    Figure  1.  Geotectonic location of (a) the research area, and (b) its geological sketch map, and geological map of the Wunugetushan porphyry Cu-Mo deposit (Modified after Reference [13-14, 22])

    乌努格吐山斑岩型铜钼矿床大地构造位置上位于北东向额尔古纳—呼伦断裂的北西侧之额尔古纳地块西部。区域地层由老到新主要为古生代泥盆系,中生代侏罗系、白垩系,以及新生界[14](图 1)。区域构造受额尔古纳—呼伦深断裂的影响,主要构造线为北东向[11, 13]。本区岩浆活动频繁,时代分为海西晚期、燕山早期和燕山晚期,而以燕山早期为最广泛[22]

    矿区地层出露较为简单,主要为泥盆系上统乌奴耳组和第四系全新统,其岩性与区域上基本一致。矿区内岩浆岩较为发育,主要形成于燕山早期和燕山晚期。区域性北东向额尔古纳—呼伦深断裂位于矿区东南约25km处,受其影响,次一级断裂构造十分发育。赋矿围岩和成矿母岩的成岩时代及岩石成因研究可以对成矿作用有所启示。

    在系统野外地质调查的基础上,结合前人在该地区的岩浆岩研究成果,选择赋矿围岩不等粒二长花岗岩(WS05)和成矿母岩流纹质碎斑熔岩(WS02)进行锆石U-Pb同位素和Hf同位素进行研究,所选取的样品较为新鲜且蚀变较弱,采样位置具体见图 1

    不等粒二长花岗岩(WS05)手标本呈显浅灰色,具不等粒花岗结构,块状构造;岩石蚀变较弱,以绿泥石化为主,并发生较弱的矿化(图 2中a、b)。主要组成矿物为斜长石、钾长石、石英,黑云母仅保留假像。斜长石约占35%~45%,呈半自形-近半自形板状,粒径为0.2~2.0mm;聚片双晶多较细密平直,为更长石,可见交代港湾结构等;常发育绢云母化、高岭土化等。钾长石约占35%,呈近半自形板状-他形粒状,为正长石;粒径为2~5mm,常呈杂乱状或填隙状分布,具高岭土化;粒内常见斜长石和黑云母嵌布,交代斜长石。石英约占25%,呈他形粒状,粒内具波状、斑块状消光;呈填隙状分布于长石粒间,直径小于5.0mm,常见集合体呈堆状聚集分布。黑云母约占3~5%,直径小于3.0mm,常呈叶片状零散分布,有的嵌布于钾长石粒内;发生绢云母和白云母化后常呈假像。岩石内偶见裂隙、细脉、锥状集合体发育,主要被石英、白云石、钾长石、白云母、黄铁矿、黄铜矿等矿物充填。

    图  2  矿区围岩及成矿母岩野外与显微照片
    Figure  2.  Field photos and hand specimen photograph of the surrounding rock and ore-forming parent rock

    流纹质碎斑熔岩(WS02)手标本显浅灰色,主要为斑结构-基质霏细结构,具块状构造(图 2中c、d)。其中斑晶约占40%,基质约占60%。斑晶由长石、石英、暗色矿物构成,其中长石和暗色矿物常发生蚀变而呈假象;粒径一般0.1~4.5mm,略显方向性排列。长石多呈半自形-近半自形板状,较少量显棱角状、尖棱角状等,具绢云母化、少量石英化等主呈假像,局部见少量斜长石、钾长石残留,含量35%~40%。石英多呈自形-半自形粒状,较少量显棱角状、尖棱角状,有的具熔蚀特征,含量约15%。暗色矿物具绢云母化、白云母化等,主呈黑云母假像,少量似角闪石假像,含量3%~5%。基质主由长英质构成。长英质具霏细结构,颗粒细小,粒径一般<0.01mm,少量0.01~0.03mm,略具定向特征,具较明显绢云母化,含量约45%。岩内较多见由石英、白云石、黄铁矿、黄铜矿、少量闪锌矿、白云母等充填的细脉及裂隙,另见较少量黄铁矿、黄铜矿呈星散状交代岩石。

    锆石的分选、制靶及透反射和阴极发光(CL)由河北省区域地质调查院实验室完成,样品经常规粉碎、磁选和重选,选出高纯度锆石,在双目镜下经人工挑选出纯度在99%以上的锆石。将挑选好的锆石粘贴在环氧树脂表面,打磨抛光后露出锆石的表面,制成靶样。

    锆石U-Pb年龄测试在北京锆年领航科技有限公司完成。分析仪器为Finnigan Neptune型MC-ICP MS及配套的New Wave UP213激光剥蚀系统,采用激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱法(MC-ICP-MS)对锆石进行U-Pb同位素分析。激光剥蚀束斑直径为25μm,剥蚀深度为20~40μm,能量密度为13~14J/cm2,频率为10Hz,激光剥蚀物以氦为载气进入Neptune,利用动态变焦扩大色散可以同时接收质量数相差较大的U-Pb同位素。采用Plešovice(年龄为337±0.37Ma)[23]作为外标样进行基体校正,普通铅校正采用ComPbCorr#3.17校正程序[24]。信号较小的207Pb、206Pb、204Pb(+204Hg)、202Hg用离子计数器(multi-ion-counters)接收,208Pb、232Th、238U信号用法拉第杯接收,实现了所有目标同位素信号的同时接受。对采集的数据采用中国地质大学(武汉)刘勇胜博士研发的ICP-MS DataCal程序和Kenneth R.Ludwig的Isoplot程序进行处理,并绘制谐和图等图件,置信度为95%。详细的仪器操作条件和数据处理方法见文献[25]。

    锆石Hf同位素测试在北京锆年领航科技有限公司完成。锆石Hf同位素分析测试工作通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)进行。激光剥蚀系统为美国NewWave公司生产的UP193FX型193nm ArF准分子系统,激光器来自于德国ATL公司,ICP-MS仪器型号为Agilent 7500a。激光器波长为193nm,脉冲宽度 < 4ns,束斑直径为35μm。采用锆石标样91500[176Hf/177Hf=0.282308±12(2σ)]作为外标样进行基体校正[26]。Hf的地幔模式年龄计算中,亏损地幔176Hf/177Hf值现在值采用0.28325,176Lu/177Hf值采用0.0384[27],地壳模式年龄计算时采用平均地壳的176Lu/177Hf=0.015[28]。数据计算和处理采用ICP-MS DataCal程序完成[25]

    用于测试的锆石自形程度较好,多为长柱状,整体较完整,发育震荡环带,具岩浆成因特征[29]。选择不发育裂隙和包裹体的锆石进行年龄测试,在发育震荡环带的位置测试(图 3中a、c)。

    图  3  矿区围岩及成矿母岩锆石CL图像及年龄图
    Figure  3.  Zircon CL images and age maps of surrounding rocks and ore-forming parent rocks in the mining area

    弱矿化蚀变不等粒二长花岗岩(WS05)锆石Pb含量为8.17×10-6~105.40×10-6,Th含量为60.44×10-6~988.45×10-6,U含量为177.56×10-6~2090.24×10-6;矿化蚀变流纹质碎斑熔岩(WS02)锆石Pb含量为6.63×10-6~38.32×10-6,Th含量为90.78×10-6~701.01×10-6,U含量为106.28×10-6~575.53×10-6(表 1)。Th/U比值均大于0.1,为岩浆成因锆石[30-31]。样品U-Pb年龄<1.0Ga,因而采用锆石206Pb/238U年龄[32]。WS05样品锆石206Pb/238U年龄值为197.19±1.32~203.63±1.38Ma,加权平均值为200.96±0.88Ma,MSWD=3.0(图 3b);WS02样品锆石206Pb/238U年龄值为175.31±1.46~183.89±1.29Ma,加权平均值为179.58±0.91Ma,MSWD=2.7(图 3d)。表明两类岩体均形成于早侏罗世。

    表  1  乌努格吐山岩体LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析结果
    Table  1.  LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb isotopic analysis of the Wunugetushan rocks
    样品名 元素含量(×10-6) Th/U 元素比值 年龄(Ma)
    Pb Th U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ
    WS02-1 6.63 99.33 106.28 0.93 0.054800689 0.002451556 0.21777954 0.009825907 0.028920427 0.0002901 466.71 99.99 200.06 8.19 183.79 1.82
    WS02-2 21.18 360.70 357.46 1.01 0.052139056 0.001611966 0.19929428 0.005904684 0.027904962 0.0002414 300.06 70.36 184.53 5.00 177.42 1.51
    WS02-3 9.71 127.12 187.62 0.68 0.053187486 0.001725981 0.20737534 0.006527215 0.028589719 0.0002581 344.50 74.07 191.35 5.49 181.72 1.62
    WS02-4 23.29 335.12 435.58 0.77 0.0523526 0.001072423 0.2014723 0.00400281 0.028002268 0.0001724 301.91 46.29 186.37 3.38 178.03 1.08
    WS02-5 8.61 90.78 183.57 0.49 0.055145614 0.001930204 0.21747196 0.007653397 0.028658462 0.0002537 416.72 77.77 199.80 6.38 182.15 1.59
    WS02-6 20.64 291.00 376.00 0.77 0.054660963 0.001447771 0.2124608 0.005765492 0.028240433 0.0002631 398.20 59.25 195.62 4.83 179.53 1.65
    WS02-8 8.18 135.96 138.07 0.98 0.054630817 0.002674734 0.20791517 0.009586314 0.028118499 0.0003531 398.20 109.25 191.80 8.06 178.76 2.21
    WS02-9 26.43 382.25 491.17 0.78 0.052954664 0.000994737 0.20600679 0.003891296 0.028261949 0.000183 327.84 42.59 190.20 3.28 179.66 1.15
    WS02-10 10.38 130.90 207.45 0.63 0.049377333 0.001784532 0.18873552 0.006546347 0.027953044 0.0002377 164.90 87.95 175.55 5.59 177.72 1.49
    WS02-11 22.22 300.23 410.94 0.73 0.052497602 0.001023893 0.20769834 0.004161734 0.028732664 0.0001882 305.62 44.44 191.62 3.50 182.61 1.18
    WS02-12 38.32 701.01 575.53 1.22 0.050521629 0.000821741 0.19443142 0.003348741 0.027897904 0.0001672 220.44 34.25 180.40 2.85 177.38 1.05
    WS02-13 15.41 248.04 256.19 0.97 0.050553309 0.001345129 0.19415114 0.005059312 0.02803746 0.0002147 220.44 56.47 180.17 4.30 178.25 1.35
    WS02-14 16.30 256.91 298.04 0.86 0.050617744 0.001296767 0.19604288 0.004959068 0.028254753 0.0002041 233.40 59.25 181.77 4.21 179.62 1.28
    WS02-15 9.86 128.93 197.58 0.65 0.053200153 0.001778239 0.20301776 0.006439848 0.027963384 0.0002068 344.50 75.92 187.68 5.44 177.79 1.30
    WS02-16 11.93 159.19 228.39 0.70 0.051343842 0.001688606 0.20303925 0.006728144 0.028755703 0.0002669 257.47 71.29 187.69 5.68 182.76 1.67
    WS02-17 23.68 362.75 419.53 0.86 0.054711601 0.001166784 0.21235292 0.00470457 0.028205027 0.0002095 466.71 50.92 195.53 3.94 179.30 1.31
    WS02-18 10.80 134.97 212.47 0.64 0.055085188 0.00186445 0.21549537 0.007139035 0.028663977 0.0002485 416.72 80.55 198.15 5.96 182.18 1.56
    WS02-19 22.29 417.16 350.97 1.19 0.051618269 0.002041641 0.19860798 0.007722468 0.02798546 0.0002789 333.39 95.36 183.95 6.54 177.93 1.75
    WS02-21 28.22 505.10 401.58 1.26 0.053629164 0.001209577 0.20969736 0.004457275 0.028636014 0.0002611 353.76 51.85 193.30 3.74 182.01 1.64
    WS02-22 13.76 199.73 247.98 0.81 0.050498539 0.001704943 0.19981518 0.007007338 0.028780503 0.0003232 216.74 47.22 184.97 5.93 182.91 2.03
    WS02-23 15.67 233.95 279.27 0.84 0.053609854 0.001945143 0.20426492 0.006872007 0.027979173 0.0002475 353.76 50.92 188.73 5.79 177.89 1.55
    WS02-24 12.13 155.47 242.85 0.64 0.048139881 0.001435921 0.18517718 0.005419974 0.028059585 0.0002194 105.65 70.37 172.51 4.64 178.39 1.38
    WS02-25 21.94 294.47 456.44 0.65 0.05015908 0.001703097 0.18973048 0.006066855 0.027568544 0.0002324 211.19 79.62 176.40 5.18 175.31 1.46
    WS02-26 11.03 202.63 163.39 1.24 0.048642808 0.001868937 0.18622353 0.007027353 0.028034949 0.0002515 131.57 90.73 173.40 6.02 178.24 1.58
    WS02-27 18.79 270.47 307.16 0.88 0.0592801 0.001671102 0.23539905 0.006493675 0.02893611 0.0002062 575.96 58.32 214.65 5.34 183.89 1.29
    WS02-28 15.65 205.15 290.46 0.71 0.050701322 0.001279128 0.20087159 0.005146519 0.028781368 0.0002166 227.85 57.40 185.86 4.35 182.92 1.36
    WS02-29 17.27 254.50 308.03 0.83 0.051600767 0.001357782 0.19851122 0.005220095 0.028089674 0.0002205 333.39 61.10 183.87 4.42 178.58 1.38
    WS02-30 15.90 246.27 276.75 0.89 0.051720434 0.001294036 0.19826738 0.004938912 0.027877092 0.0001995 272.29 57.40 183.66 4.19 177.25 1.25
    WS05-1 64.67 982.05 957.01 1.03 0.049821594 0.000679027 0.21445247 0.003309532 0.031186237 0.0002163 187.12 31.48 197.28 2.77 197.97 1.35
    WS05-2 57.13 549.94 1168.26 0.47 0.051369046 0.00067504 0.22227668 0.003450735 0.031302054 0.0002225 257.47 29.63 203.80 2.87 198.69 1.39
    WS05-3 47.18 434.72 1006.50 0.43 0.0506981 0.000730666 0.2174262 0.003523028 0.031061297 0.0002109 227.85 33.33 199.77 2.94 197.19 1.32
    WS05-4 34.20 444.49 539.30 0.82 0.050076452 0.00089561 0.21978911 0.003838643 0.031905458 0.0002253 198.23 36.10 201.73 3.20 202.46 1.41
    WS05-5 27.24 293.62 512.29 0.57 0.050704918 0.000898261 0.2223234 0.004083565 0.03180311 0.0002221 227.85 73.14 203.84 3.39 201.82 1.39
    WS05-6 36.62 406.81 627.91 0.65 0.053227511 0.000811598 0.23413474 0.003583162 0.031928406 0.0001706 338.95 35.18 213.61 2.95 202.61 1.07
    WS05-7 83.00 979.16 1509.58 0.65 0.050594466 0.00081154 0.21775243 0.003377792 0.031220547 0.0001736 233.40 37.03 200.04 2.82 198.18 1.09
    WS05-8 32.42 390.91 580.70 0.67 0.050650678 0.000990998 0.21692246 0.004238077 0.031130835 0.000211 233.40 72.21 199.35 3.54 197.62 1.32
    WS05-9 29.94 328.98 562.17 0.59 0.052125927 0.000943859 0.22710559 0.004118635 0.031673079 0.0002015 300.06 40.74 207.81 3.41 201.01 1.26
    WS05-11 44.07 450.63 852.34 0.53 0.050493385 0.000603843 0.22279877 0.002627975 0.03205128 0.000192 216.74 32.40 204.24 2.18 203.37 1.20
    WS05-12 11.55 105.13 237.06 0.44 0.051080959 0.001477309 0.22439572 0.00633483 0.032046799 0.0002526 242.66 66.66 205.56 5.25 203.35 1.58
    WS05-14 42.65 589.47 697.76 0.84 0.05127644 0.001010592 0.22059852 0.004252904 0.031231933 0.000197 253.77 46.29 202.41 3.54 198.25 1.23
    WS05-15 39.70 446.39 683.49 0.65 0.052426052 0.001056312 0.23066064 0.004658531 0.031933659 0.0002448 305.62 46.29 210.74 3.84 202.64 1.53
    WS05-16 30.83 351.35 540.24 0.65 0.05575571 0.001034747 0.24554158 0.004129216 0.032092859 0.0002217 442.64 8.33 222.95 3.37 203.63 1.38
    WS05-17 31.36 393.76 522.41 0.75 0.050483307 0.001147105 0.22167031 0.004880911 0.031926872 0.0002473 216.74 84.25 203.30 4.06 202.60 1.54
    WS05-18 105.40 988.45 2090.24 0.47 0.055715982 0.000922293 0.2396987 0.003938731 0.031188268 0.0002232 442.64 4.63 218.17 3.23 197.98 1.40
    WS05-19 41.50 594.60 650.78 0.91 0.052764976 0.000837416 0.22901688 0.00383827 0.031430675 0.0001724 320.43 35.18 209.39 3.17 199.50 1.08
    WS05-20 32.81 439.05 545.05 0.81 0.050598044 0.001078644 0.22137187 0.004978527 0.031761313 0.0002199 233.40 80.54 203.05 4.14 201.56 1.37
    WS05-21 35.38 283.00 748.80 0.38 0.053983443 0.000743583 0.23800768 0.003481432 0.031971686 0.0002069 368.57 63.88 216.79 2.86 202.88 1.29
    WS05-22 28.57 328.62 500.85 0.66 0.050519726 0.001050105 0.22322756 0.004803931 0.032029526 0.0002293 220.44 48.14 204.59 3.99 203.24 1.43
    WS05-23 42.59 608.47 643.73 0.95 0.049834093 0.000955096 0.22053286 0.004450034 0.032048558 0.0002182 187.12 44.44 202.35 3.70 203.36 1.36
    WS05-24 8.17 60.44 177.56 0.34 0.052461445 0.001898692 0.22941335 0.00798765 0.032038934 0.0002929 305.62 83.33 209.71 6.60 203.30 1.83
    WS05-25 24.90 213.14 529.34 0.40 0.053206234 0.000909342 0.23360332 0.004100044 0.031832937 0.0002027 344.50 38.89 213.17 3.37 202.01 1.27
    WS05-26 30.48 333.52 561.03 0.59 0.050610366 0.00098056 0.22392893 0.004444282 0.032039082 0.0001895 233.40 78.69 205.17 3.69 203.30 1.18
    WS05-27 42.92 359.80 939.57 0.38 0.053112655 0.000673233 0.23125454 0.003331502 0.031536009 0.0002358 344.50 27.78 211.23 2.75 200.15 1.47
    WS05-28 24.77 245.33 487.82 0.50 0.05240212 0.001044812 0.23207116 0.004988243 0.032062634 0.0002458 301.91 44.44 211.91 4.11 203.44 1.54
    WS05-29 88.23 961.68 1634.70 0.59 0.051403159 0.000521454 0.22632576 0.00277416 0.03194678 0.0002878 257.47 24.07 207.16 2.30 202.72 1.80
    WS05-30 45.76 621.40 772.57 0.80 0.050900004 0.00083911 0.21961879 0.00358115 0.03129567 0.0001579 235.25 37.03 201.59 2.98 198.65 0.99
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    两类岩体锆石的稀土含量较高,弱矿化蚀变不等粒二长花岗岩(WS05)的ΣREE为1036.03×10-6~3489.37×10-6,轻稀土LREE含量为13.76×10-6~158.11×10-6,重稀土HREE含量为1022.28×10-6~3415.31×10-6,轻/重稀土比值为0.01~0.09;矿化蚀变流纹质碎斑熔岩(WS02)的ΣREE为579.83×10-6~1110.14×10-6(表 2),轻稀土LREE含量为28.83×10-6~85.54×10-6,重稀土HREE含量为535.47×10-6~1049.04×10-6,轻/重稀土比值为0.05~0.11。轻重稀土分异程度较高,具岩浆锆石稀土元素特征[33-35]。WS05样品锆石δEu值为0.13~0.38,WS02样品δEu值为0.39~0.67,具负异常;WS05样品锆石δCe值为1.57~476.84,WS02样品δCe值为10.48~1613.59,具强正异常,与典型热液锆石差异较大[36]。两类岩体锆石稀土配分曲线具左倾特征,轻稀土亏损、重稀土富集,具岩浆锆石特征(图 4)。

    表  2  锆石稀土元素(×10-6)组成
    Table  2.  REE element (×10-6) compositions of the zircons
    样品编号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y ΣREE LREE HREE LREE/HREE δEu δCe
    WS05-1 0.009 30.818 0.109 2.207 5.808 1.336 37.462 14.819 189.182 78.302 365.255 82.336 775.232 155.907 2317.566 1738.78 40.29 1698.50 0.02 0.28 243.55
    WS05-2 0.136 31.651 0.383 3.864 6.669 0.940 38.640 16.064 209.545 91.003 450.613 107.613 1082.980 229.910 2788.147 2270.01 43.64 2226.37 0.02 0.18 33.96
    WS05-4 0.033 26.488 0.276 4.746 10.352 3.109 61.401 22.084 281.410 113.924 528.866 118.980 1130.763 227.279 3457.657 2529.71 45.00 2484.71 0.02 0.38 68.45
    WS05-5 1.985 26.801 0.971 5.922 5.631 1.404 38.216 15.136 206.981 89.074 430.765 100.296 995.993 206.695 2738.920 2125.87 42.71 2083.16 0.02 0.29 4.73
    WS05-6 7.588 48.479 4.041 22.978 9.309 1.237 35.817 12.572 166.430 71.866 347.266 81.181 817.296 167.611 2167.755 1793.67 93.63 1700.04 0.06 0.21 2.15
    WS05-7 0.410 34.403 0.259 2.745 5.160 0.656 36.139 14.704 194.596 81.371 391.476 88.285 871.715 179.856 2485.255 1901.77 43.63 1858.14 0.02 0.15 25.90
    WS05-8 0.071 26.437 0.180 3.754 6.534 1.671 45.710 17.406 241.011 104.037 496.093 114.322 1096.435 226.859 3098.375 2380.52 38.65 2341.87 0.02 0.30 57.53
    WS05-9 0.634 19.833 0.405 4.501 6.978 1.302 43.246 15.843 207.008 86.747 414.299 94.644 940.131 191.090 2642.584 2026.66 33.65 1993.01 0.02 0.23 9.60
    WS05-11 0.132 22.938 0.122 1.732 3.547 0.468 29.152 11.791 165.304 72.780 361.164 85.935 859.033 177.858 2241.112 1791.96 28.94 1763.02 0.02 0.14 44.37
    WS05-12 0.004 8.790 0.057 1.131 3.136 0.640 19.128 7.017 97.977 41.175 206.170 48.490 497.626 104.694 1221.775 1036.03 13.76 1022.28 0.01 0.25 138.94
    WS05-14 0.009 32.244 0.147 2.820 7.772 2.330 55.584 21.225 286.814 119.502 561.039 124.996 1187.688 245.743 3612.210 2647.91 45.32 2602.59 0.02 0.34 212.89
    WS05-15 21.426 79.810 7.266 36.278 11.865 1.461 39.927 13.963 180.198 75.958 375.290 87.983 872.939 179.036 2355.693 1983.40 158.11 1825.29 0.09 0.21 1.57
    WS05-16 0.293 20.491 0.259 4.083 8.775 1.680 49.344 17.701 216.112 87.518 406.557 90.786 878.944 176.341 2581.778 1958.88 35.58 1923.30 0.02 0.25 18.24
    WS05-17 0.010 21.905 0.154 2.594 6.575 1.483 39.647 15.071 197.835 83.773 397.977 91.152 885.319 176.519 2547.626 1920.01 32.72 1887.29 0.02 0.28 133.88
    WS05-18 0.236 45.705 0.646 6.351 8.428 0.844 47.397 19.589 265.616 113.368 545.382 128.379 1250.060 255.596 3519.237 2687.60 62.21 2625.39 0.02 0.13 28.68
    WS05-19 0.106 31.726 0.695 12.497 23.102 5.938 113.735 37.357 433.393 165.370 720.022 158.983 1491.171 295.277 4901.935 3489.37 74.06 3415.31 0.02 0.35 28.69
    WS05-20 0.018 21.968 0.154 2.858 6.418 1.727 45.681 17.085 223.461 92.612 432.575 100.645 974.587 198.240 2787.431 2118.03 33.14 2084.89 0.02 0.31 103.06
    WS05-21 0.004 21.146 0.046 1.445 3.019 0.626 24.090 10.259 142.687 63.075 325.911 77.391 790.708 167.260 1970.759 1627.67 26.29 1601.38 0.02 0.22 407.07
    WS05-22 0.009 21.816 0.142 3.198 6.343 1.554 41.438 15.424 207.699 87.686 414.011 96.134 937.960 194.215 2622.130 2027.63 33.06 1994.57 0.02 0.29 151.73
    WS05-23 0.003 22.911 0.098 1.891 3.940 1.176 29.171 11.371 149.383 61.629 293.179 65.118 632.896 128.904 1849.730 1401.67 30.02 1371.65 0.02 0.34 316.29
    WS05-25 0.002 16.515 0.045 1.028 3.357 0.484 23.728 10.029 137.925 61.334 312.802 75.410 763.433 161.320 1887.306 1567.41 21.43 1545.98 0.01 0.17 393.39
    WS05-26 1.008 24.326 0.398 2.601 4.114 0.720 25.298 9.861 133.470 56.062 278.105 65.256 647.789 133.518 1756.502 1382.53 33.17 1349.36 0.02 0.22 9.41
    WS05-27 0.092 25.471 0.132 1.488 3.234 0.412 22.485 9.565 134.435 59.983 305.314 76.238 761.997 161.823 1859.903 1562.67 30.83 1531.84 0.02 0.15 56.82
    WS05-28 0.003 18.423 0.075 1.262 3.754 0.691 25.768 9.865 134.315 59.939 296.515 71.285 712.008 147.629 1821.177 1481.53 24.21 1457.32 0.02 0.21 300.82
    WS05-29 0.004 35.127 0.083 1.768 4.805 0.560 36.981 14.534 195.832 83.381 406.337 94.943 902.927 182.187 2596.732 1959.47 42.35 1917.12 0.02 0.13 476.84
    WS05-30 0.036 28.599 0.176 3.424 7.606 1.394 51.304 19.131 240.823 97.181 453.263 101.128 968.755 193.054 2897.227 2165.87 41.24 2124.64 0.02 0.22 88.05
    WS02-1 0.012 34.124 0.201 3.717 7.501 2.472 33.922 10.145 110.736 40.545 175.905 38.370 354.954 72.500 1190.890 885.10 48.03 837.08 0.06 0.47 171.62
    WS02-2 0.004 47.559 0.028 0.832 1.807 0.754 11.337 3.437 45.540 19.866 103.023 26.165 283.910 69.933 671.635 614.20 50.98 563.21 0.09 0.51 1098.02
    WS02-3 0.036 38.471 0.057 1.129 1.884 0.852 13.736 4.517 57.026 24.387 123.912 31.368 334.975 77.953 794.007 710.30 42.43 667.87 0.06 0.51 208.54
    WS02-4 0.012 50.641 0.028 0.917 2.720 1.204 23.208 8.413 108.997 44.986 213.779 49.899 493.407 105.741 1389.597 1103.95 55.52 1048.43 0.05 0.46 663.38
    WS02-5 0.028 25.975 0.035 0.491 1.696 0.609 9.999 3.803 50.945 22.719 116.668 30.012 320.913 76.685 716.429 660.58 28.83 631.74 0.05 0.45 204.19
    WS02-6 0.002 39.230 0.043 1.074 1.639 0.847 14.867 5.382 65.972 26.461 127.859 29.241 297.651 61.893 825.531 672.16 42.83 629.32 0.07 0.52 1165.23
    WS02-8 0.022 49.184 0.100 1.682 4.625 1.492 25.052 8.713 107.265 41.207 186.206 42.565 411.247 85.181 1270.296 964.54 57.11 907.44 0.06 0.42 255.34
    WS02-10 0.037 39.545 0.062 0.682 1.360 0.751 9.690 3.256 44.980 21.913 123.529 33.255 385.436 97.691 775.348 762.19 42.44 719.75 0.06 0.63 201.55
    WS02-11 0.021 50.670 0.048 0.923 3.155 1.071 21.971 7.807 103.572 42.221 202.132 45.845 453.713 95.438 1281.416 1028.59 55.89 972.70 0.06 0.39 393.96
    WS02-12 0.058 79.046 0.052 1.273 3.551 1.560 23.297 8.214 102.291 40.931 194.555 45.875 471.126 105.613 1292.794 1077.44 85.54 991.90 0.09 0.52 351.83
    WS02-13 0.007 41.369 0.031 0.585 1.481 0.882 10.855 3.720 45.719 19.385 103.144 24.923 266.428 61.299 660.738 579.83 44.36 535.47 0.08 0.67 678.70
    WS02-14 0.090 42.582 0.057 0.907 2.388 0.960 15.585 5.242 67.882 29.502 146.837 35.601 377.324 83.402 952.952 808.36 46.98 761.37 0.06 0.48 145.43
    WS02-15 0.001 36.232 0.025 0.652 1.487 0.687 10.554 3.614 47.289 21.155 108.615 27.361 292.008 67.054 706.786 616.73 39.08 577.65 0.07 0.53 1613.59
    WS02-16 0.006 34.544 0.034 0.576 1.889 0.791 11.415 3.799 49.643 20.958 111.258 28.462 308.290 73.409 720.434 645.07 37.84 607.23 0.06 0.52 592.69
    WS02-17 0.019 55.315 0.094 1.178 3.093 1.401 22.447 8.198 105.758 43.429 211.144 49.744 502.611 105.706 1372.515 1110.14 61.10 1049.04 0.06 0.51 317.77
    WS02-18 0.114 33.968 0.085 0.792 2.304 0.919 14.432 5.286 72.123 29.318 141.600 33.361 341.146 71.884 906.553 747.33 38.18 709.15 0.05 0.49 84.73
    WS02-21 3.329 70.750 0.675 4.084 2.962 1.097 16.614 5.693 71.338 29.382 145.671 35.768 374.958 86.700 942.341 849.02 82.90 766.12 0.11 0.48 11.57
    WS02-22 0.016 34.745 0.029 0.489 1.662 0.649 11.137 3.800 52.177 22.416 116.877 28.201 305.484 70.054 710.722 647.73 37.59 610.14 0.06 0.46 403.25
    WS02-23 0.107 62.564 0.076 1.118 2.358 1.186 17.166 6.850 88.307 38.545 193.851 47.299 498.511 118.403 1243.373 1076.34 67.41 1008.93 0.07 0.57 170.98
    WS02-24 2.004 48.432 0.640 3.362 2.621 0.843 14.286 5.148 70.194 31.348 160.890 41.314 434.070 97.581 1022.773 912.73 57.90 854.83 0.07 0.42 10.48
    WS02-26 0.005 46.151 0.095 1.871 5.035 1.709 25.118 7.616 91.112 34.882 155.620 35.799 330.432 66.691 1025.318 802.14 54.87 747.27 0.07 0.46 517.34
    WS02-27 2.028 56.031 0.752 4.134 4.097 1.387 22.082 7.776 94.715 39.040 181.422 42.463 422.544 89.574 1187.650 968.05 68.43 899.62 0.08 0.45 11.12
    WS02-28 0.008 47.547 0.023 0.658 2.307 0.831 14.808 5.122 69.094 31.174 158.314 38.944 424.423 95.861 1005.799 889.11 51.37 837.74 0.06 0.43 873.10
    WS02-29 0.032 49.428 0.052 0.873 2.233 1.023 17.366 6.285 84.980 36.660 184.098 44.561 457.590 101.390 1191.673 986.57 53.64 932.93 0.06 0.50 297.46
    WS02-30 0.004 59.507 0.064 0.916 2.714 1.230 17.426 6.273 80.858 35.278 178.230 44.319 468.570 107.968 1157.665 1003.36 64.43 938.92 0.07 0.55 961.76
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格
    图  4  稀土元素球粒陨石标准化配分型式(标准化数据据文献[38])
    Figure  4.  Chondrite-normalized REE patterns (Normalization values after Reference [38])

    弱矿化蚀变不等粒二长花岗岩(WS05)、矿化蚀变流纹质碎斑熔岩(WS02)锆石176Lu/177Hf比值分别为0.001688~0.003588、0.000831~0.001292,176Lu/177Hf比值均较小,表明锆石在形成后,仅具有少量的放射性成因Hf积累,因而可以用初始176Hf/177Hf比值代表形成时的Hf同位素组成[37]176Hf/177Hf初始比值和εHf(t)值根据同一锆石U-Pb测年数据计算;二阶段模式年龄(TDMC)根据亏损幔源计算[27]。测定结果显示,WS05锆石Hf同位素176Hf/177Hf比值为0.282659~0.282820(表 3),176Yb/177Hf比值为0.099606~0.046370,fLu/Hf为-0.95~-0.89,锆石εHf(0)为-4.0~-0.7,εHf(t)为0.1~5.8(图 5);WS02锆石Hf同位素176Hf/177Hf比值为0.282783~0.282850,176Yb/177Hf比值为0.020042~0.035646,fLu/Hf为-0.97~-0.96,锆石εHf(0)为0.4~2.8,εHf(t)为4.3~6.6(图 6)。WS05锆石Hf单阶段模式年龄(TDM)为643~882Ma,二阶段模式年龄(TDMC)为874~1235Ma;WS02锆石Hf单阶段模式年龄(TDM)为570~663Ma,二阶段模式年龄(TDMC)为802~952Ma。

    表  3  乌努格吐山岩体LA-ICP-MS锆石Lu-Hf同位素分析结果
    Table  3.  LA-ICP-MS Zircon Lu-Hf isotopic analysis of Wunugetushan rocks
    样品编号 年龄(Ma) 176Yb/177Hf 176Lu/177Hf 176Hf/177Hf εHf(0) εHf(t) TDM (Ma) TDMC(Ma) fLu/Hf
    WS02-001 183.79 0.035646 0.001292 0.282829 2.0 5.9 604 850 -0.96
    WS02-002 181.72 0.022735 0.000914 0.282783 0.4 4.3 663 952 -0.97
    WS02-003 178.76 0.023283 0.000875 0.282837 2.3 6.1 587 833 -0.97
    WS02-004 177.72 0.024778 0.000996 0.282818 1.6 5.4 616 878 -0.97
    WS02-005 177.38 0.030802 0.001225 0.282803 1.1 4.8 641 914 -0.96
    WS02-006 178.25 0.022562 0.000964 0.282825 1.9 5.7 604 860 -0.97
    WS02-007 179.62 0.020253 0.000831 0.282831 2.1 5.9 595 846 -0.97
    WS02-008 177.79 0.026337 0.001096 0.282842 2.5 6.3 582 822 -0.97
    WS02-009 182.76 0.022090 0.000917 0.282804 1.1 5.0 634 905 -0.97
    WS02-010 182.18 0.026716 0.000988 0.282850 2.8 6.6 570 802 -0.97
    WS02-011 182.91 0.023562 0.000917 0.282834 2.2 6.1 591 837 -0.97
    WS02-012 177.89 0.020042 0.000854 0.282819 1.7 5.5 611 873 -0.97
    WS02-013 178.39 0.026401 0.001009 0.282829 2.0 5.8 599 851 -0.97
    WS02-014 178.24 0.024919 0.000902 0.282803 1.1 4.9 634 909 -0.97
    WS02-015 178.58 0.027675 0.001052 0.282809 1.3 5.1 629 897 -0.97
    WS02-016 177.25 0.025114 0.001094 0.282813 1.5 5.2 623 888 -0.97
    WS05-001 197.97 0.067606 0.002426 0.282738 -1.2 2.8 756 1057 -0.93
    WS05-002 197.19 0.060028 0.002184 0.282694 -2.8 1.3 816 1155 -0.93
    WS05-003 201.82 0.073935 0.002745 0.282820 1.7 5.8 643 874 -0.92
    WS05-004 202.61 0.059110 0.002155 0.282728 -1.5 2.6 765 1074 -0.94
    WS05-005 197.62 0.067911 0.002509 0.282731 -1.4 2.6 768 1073 -0.92
    WS05-006 201.01 0.052678 0.002027 0.282712 -2.1 2.0 786 1110 -0.94
    WS05-007 203.37 0.046370 0.001688 0.282703 -2.4 1.8 792 1127 -0.95
    WS05-008 199.5 0.099606 0.003588 0.282743 -1.0 2.9 775 1055 -0.89
    WS05-009 201.56 0.047960 0.001782 0.282714 -2.0 2.1 778 1103 -0.95
    WS05-010 202.88 0.058686 0.002184 0.282702 -2.5 1.7 805 1135 -0.93
    WS05-011 202.01 0.059888 0.002143 0.282712 -2.1 2.0 789 1111 -0.94
    WS05-012 203.3 0.077946 0.002817 0.282659 -4.0 0.1 882 1235 -0.92
    WS05-013 200.15 0.056164 0.002059 0.282711 -2.1 2.0 788 1113 -0.94
    WS05-014 202.72 0.085910 0.003052 0.282701 -2.5 1.5 825 1143 -0.91
    WS05-015 198.65 0.091676 0.003159 0.282751 -0.7 3.2 753 1034 -0.90
    注:εHf(t)=10000×{[(176Hf/177Hf)S-(176Lu/177Hf)S×(eλt-1)]/[(176Hf/177Hf)CHUR0-(176Lu/177Hf)CHUR×(eλt-1)]-1};
    TDM=1/λ×ln{1 +[(176Hf/177Hf)S-(176Hf/177Hf)DM]/[(176Hf/177Hf)S-(176Hf/177Hf)DM]};
    TDMC=TDM-(TDM-t)×[(fcc-fs)/(fcc-fDM)],fLu/Hf=(176Lu/177Hf)S/(176Lu/177Hf)CHUR-1。
    其中:λ=1.867×10-11/a[41];(176Lu/177Hf)S和(176Hf/177Hf)S为样品测量值;(176Lu/177Hf)CHUR=0.0332,(176Hf/177Hf)CHUR0=0.282772[26];(176Lu/177Hf)DM=0.0384,(176Hf/177Hf)DM=0.28325[27];(176Lu/177Hf)平均地壳=0.015;fcc=[(176Lu/177Hf)平均地壳/(176Lu/177Hf)CHUR]-1;fs= fLu/HffDM=[(176Lu/177Hf)DM/(176Lu/177Hf)CHUR]-1;t为锆石结晶年龄。
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格
    图  5  不等粒二长花岗岩(WS05)锆石εHf(t)-t图(底图据文献[33])
    Figure  5.  εHf(t) versus age diagrams of unequal-grained monzogranite (WS05). Base image according to Reference[33]
    图  6  流纹质碎斑熔岩(WS02)锆石εHf(t)-t图(底图据文献[33])
    Figure  6.  εHf(t) versus age diagrams of rhyolite porphyritic lava (WS02). Base image according to Reference [33]

    乌努格吐山成岩成矿年代学取得大量成果,也存在较大争议[11-15]。本次工作在系统野外地质调查的基础上,选择代表性围岩和成矿母岩进行同位素年龄测试,测试单位为北京锆年领航科技有限公司,测试方法为LA-ICP-MS。锆石U-Pb年龄具有成熟有效,锆石易挑选,封闭体系温度高等优点[39-40],所测年龄结果真实有效,能够有效地代表岩体形成年龄。

    本次工作所测围岩(WS05)不等粒二长花岗岩样品锆石具震荡环带,Tu/U比值较大,锆石稀土强烈富集重稀土、亏损轻稀土,δEu负异常;δCe正异常特征,表明测试用锆石为岩浆成因锆石,测试结果为200.96±0.88Ma,该测试结果与秦克章等[12]测得的矿区黑云二长花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄(211±21Ma)、谭刚[14]获得的外围黑云母花岗岩锆石U-Pb年龄(198.1±2.9Ma)、Wang等[16]获得的矿区黑云花岗岩SIMS锆石U-Pb年龄(203.5±1.6Ma)、Zhang等[17]测得的花岗斑岩脉的SHRIMP锆石U-Pb年龄(201.4±3.1Ma)和Mi等[18]获得的矿区黑云母花岗岩锆石U-Pb年龄(206.9±1.9Ma)在误差范围内,表明了200Ma左右是本区重要的成岩时期,主体为大面积展布的黑云母花岗岩和二长花岗岩,其次为花岗斑岩脉体。其中,本次研究的不等粒二长花岗岩为新报道的一类赋矿围岩,与黑云母花岗岩属于同期形成的岩体在不同部位的岩性过渡。因此,本次所测得的不等粒二长花岗岩年龄(200.96±0.88Ma)可代表赋矿围岩岩体形成的时代,该岩体在靠近斑岩体的部位发育一定程度的蚀变和矿化,表明成矿作用晚于大面积展布的二长花岗岩-黑云母花岗岩围岩的形成时代。

    成矿母岩(WS02)流纹质碎斑熔岩样品锆石具震荡环带,Tu/U比值较大,锆石稀土强烈富集重稀土、亏损轻稀土,δEu负异常;δCe正异常特征,表明测试用锆石为岩浆成因锆石,加权平均值为179.58±0.91Ma,表明矿化蚀变流纹质碎斑熔岩形成于早侏罗世。该测试结果与秦克章等[11]获得的蚀变绢云母K-Ar年龄(183.5±1.7Ma)、Wang等[16]获得的二长花岗斑岩SIMS锆石U-Pb年龄(180.4±1.4Ma)和Mi等[18]获得的流纹斑岩锆石U-Pb年龄(180.4±4.5Ma)年龄在地质误差范围内,也与Zhang等[17]获得的辉钼矿Re-Os加权平均年龄(179.8±1.0Ma)在误差内一致,稍早于谭钢[14]测得的辉钼矿Re-Os等时线年龄(177.4±2.4Ma),说明除了二长花岗斑岩和流纹斑岩,本次研究的流纹质碎斑熔岩也为一种重要的成矿母岩体,其形成年龄可代表矿区的成矿时代。

    赋矿围岩锆石Hf同位素特征表明岩浆源区以新生陆壳物质或幔源物质为主,混有少量古老壳源物质。成矿母岩锆石Hf同位素特征表明岩浆源区主要为新生陆壳物质或幔源物质为主,仅含极少数古老壳源物质。

    本文采用LA-MC-ICP-MS和LA-ICP-MS证实不等粒二长花岗岩和流纹质碎斑熔岩为早侏罗世不同阶段的产物。锆石εHf(t)值及二阶段模式年龄(TDMC)的细微区别反映了岩浆源区的异同。通过对比赋矿围岩和成矿母岩成岩时代和Lu-Hf同位素之间的差异,指示了赋矿围岩岩浆源区为幔源物质和少量古老壳源物质的混合;成矿母岩岩浆源区主要为幔源物质。从赋矿围岩到成矿母岩岩浆源区幔源物质增加,壳源物质减少。

  • 图  1   石油类标准溶液红外光谱图

    Figure  1.   Infrared spectra of petroleum standard solution

    图  2   各油品红外光谱图

    Figure  2.   Infrared spectra of various oil products

    图  3   单波数标准曲线法计算各种油品的结果

    Figure  3.   Calculation results of single wave number standard curve method for various oil products

    图  4   吸光度之和标准曲线法计算各种油品的结果

    Figure  4.   Calculation results of various oil products by summation of absorbance standard curve method

    表  1   标准曲线方程与相关系数

    Table  1   Standard curve equations and correlation coefficients

    标准曲线名称 回归方程 相关系数(R)
    2930cm-1标准曲线 y=0.0135x+0.015 0.9996
    2960cm-1标准曲线 y=0.0078x-0.0041 0.9998
    3030cm-1标准曲线 y=0.0011x-0.0013 0.9996
    两波数吸光度之和标准曲线 y=0.0214x-0.008 0.9998
    三波数吸光度之和标准曲线 y=0.0225x-0.0065 0.9999
    下载: 导出CSV

    表  2   芳香烃占比试验结果

    Table  2   Results of the proportion test for aromatic hydrocarbons

    三种烃比例(正十六烷∶异辛烷∶苯) 芳香烃占比(%) 配制浓度(mg/L) 三波数之和标准曲线法
    计算值(mg/L) 回收率(%)
    7 ∶ 3 ∶ 0 0 50.00 59.98 119.96
    6 ∶ 3 ∶ 1 10 50.00 55.42 110.83
    6 ∶ 2 ∶ 2 20 50.00 52.93 105.86
    5 ∶ 2 ∶ 3 30 50.00 46.70 93.39
    5 ∶ 1 ∶ 4 40 50.00 43.66 87.32
    3 ∶ 2 ∶ 5 50 50.00 36.55 73.10
    3 ∶ 1 ∶ 6 60 50.00 33.47 66.94
    2 ∶ 1 ∶ 7 70 50.00 28.24 56.48
    1 ∶ 1 ∶ 8 80 50.00 22.43 44.86
    1 ∶ 0 ∶ 9 90 50.00 18.65 37.29
    0 ∶ 0 ∶ 10 100 50.00 13.85 27.69
    下载: 导出CSV

    表  3   空白加标样品精密度结果

    Table  3   Precision results of blank spiked samples

    测定次数 土壤空白加标样品石油类物质含量(mg/kg) 水质空白加标样品石油类物质含量(mg/kg)
    10mg/kg 50mg/kg 100mg/kg 0.10mg/L 0.50mg/L 2.50mg/L
    1 9.11 47.6 93.4 0.0823 0.458 2.36
    2 7.93 48.3 92.5 0.0764 0.403 2.13
    3 9.29 47.4 91.6 0.0951 0.471 2.08
    4 8.26 49.1 94.1 0.0876 0.427 2.41
    5 8.74 45.7 95.7 0.0811 0.452 2.24
    6 7.73 48.2 90.6 0.0798 0.485 2.33
    平均值 8.51 47.7 93 0.0837 0.45 2.26
    回收率(%) 77.3~92.9 91.4~98.2 91.6~95.7 76.4~95.1 80.6~97.0 83.2~96.4
    RSD(%) 7.5 6.7 5.9 8.0 6.7 5.9
    下载: 导出CSV

    表  4   实际样品的计算结果对比

    Table  4   Comparison of calculation results for actual samples

    土壤样品编号 土壤样品中石油类物质含量(mg/kg) 水样品编号 水样品中石油类物质含量(mg/L)
    校正系数法
    (标准方法)
    三波数之和标准曲线法
    (本文方法)
    相对偏差
    (%)
    校正系数法
    (标准方法)
    三波数之和标准曲线法
    (本文方法)
    相对偏差
    (%)
    T-1 17.4 18.5 -3.1 S-1 0.08 0.07 6.7
    T-2 9.73 9.82 -0.5 S-2 0.11 0.12 -4.3
    T-3 87.9 90.9 -1.7 S-3 0.09 0.1 -5.3
    T-4 104 94.8 4.6 S-4 0.67 0.65 1.5
    T-5 374 393 -2.5 S-5 0.88 0.92 -2.2
    T-6 646 689 -3.2 S-6 0.79 0.84 -3.1
    T-7 1235 1304 -2.7 S-7 1.25 1.18 2.9
    T-8 1647 1723 -2.3 S-8 1.34 1.26 3.1
    T-9 5386 5839 -4.0 S-9 1.87 1.67 5.6
    T-10 20880 22342 -3.4 S-10 2.07 2.14 -1.7
    注:相对偏差=(推荐方法测定值-两次测定值的平均值)/两次测定值平均值×100%。
    下载: 导出CSV
  • [1] 李国欣, 雷征东, 董伟宏, 等. 中国石油非常规油气开发进展、挑战与展望[J]. 中国石油勘探, 2022, 27(1): 1-11. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KTSY202201001.htm

    Li G X, Lei Z D, Dong W H, et al. China's oil reserves progress, challenges and prospects of unconventional oil and gas development of CNPC[J]. China Petroleum Exploration, 2022, 27(1): 1-11. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KTSY202201001.htm

    [2]

    Ahmed O E, Mahmoud S A, Mousa A E M. Aliphatic and poly-aromatic hydrocarbons pollution at the Drainage Basin of Suez Oil Refinery Company[J]. Current Science International, 2015, 4(1): 27-44.

    [3] 李照, 许玉玉, 张世凯, 等. 海洋溢油污染及修复技术研究进展[J]. 山东建筑大学学报, 2020, 35(6): 69-75. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SDJG202006011.htm

    Li Z, Xu Y Y, Zhang S K, et al. Research progress of marine petroleum pollution and remediation technology[J]. Journal of Shandong Jianzhu University, 2020, 35(6): 69-75. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SDJG202006011.htm

    [4] 魏样. 土壤石油污染的危害及现状分析[J]. 中国资源综合利用, 2020, 38(4): 120-122. doi: 10.3969/j.issn.1008-9500.2020.04.033

    Wei Y. The harm and present situation of soil oil pollution[J]. China Resources Comprehensive Utilization, 2020, 38(4): 120-122. doi: 10.3969/j.issn.1008-9500.2020.04.033

    [5] 张道来, 刘娜, 朱志刚, 等. 山东半岛典型海岸带多环芳烃分布特征、来源解析及风险评价[J]. 岩矿测试, 2016, 35(5): 521-529. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.05.011

    Zhang D L, Liu N, Zhu Z G, et al. Distribution, sources and risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments from typical coast of Shandong Peninsulia[J]. Rock and Mineral Analysis, 2016, 35(5): 521-529. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.05.011

    [6] 曹小聪, 吴晓晨, 徐文帅, 等. 水和沉积物中石油烃的分析方法及污染特征研究进展[J]. 环境工程技术学报, 2020, 10(5): 871-882. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HKWZ202005028.htm

    Cao X C, Wu X C, Xu W S, et al. Research progress of analytical methods and pollution characteristics of petroleum hydrocarbons in water and sediment[J]. Journal of Environmental Engineering Technology, 2020, 10(5): 871-882. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HKWZ202005028.htm

    [7] 刘丹青. 我国污染场地土壤石油烃环境质量标准体系的现状与趋势[J]. 中国环境监测, 2020, 36(1): 138-146. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-IAOB202001025.htm

    Liu D Q. Current situation and trend of petroleum hydrocarbon related standard system in contaminated site soils of China[J]. Environmental Monitoring in China, 2020, 36(1): 138-146. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-IAOB202001025.htm

    [8] 黄勇, 王安婷, 袁国礼, 等. 北京市表层土壤中PAHs含量特征及来源分析[J]. 岩矿测试, 2022, 41(1): 54-65. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202104270056

    Huang Y, Wang A T, Yuan G L, et al. The content characteristics and source analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in the topsoil of Beijing City[J]. Rock and Mineral Analysis, 2022, 41(1): 54-65. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202104270056

    [9] 张厚福. 石油地质学[M]. 北京: 石油工业出版社, 1999: 20.

    Zhang H F. Petroleum geology[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1999: 20.

    [10]

    Adeniji A O, Okoh O O, Okoh A I. Analytical methods for the determination of the distribution of total petroleum hydrocarbons in the water and sediment of aquatic systems: A review[J]. Journal of Chemistry, 2017: 1-13.

    [11] 吴嘉鹏, 楼振纲, 胡笑妍, 等. 紫外法与红外法测定石油类的比对研究[J]. 中国无机分析化学, 2019, 9(6): 78-82. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WJFX201906017.htm

    Wu J P, Lou Z G, Hu X Y, et al. Comparison of ultraviolet and infrared spectrophotometry in the determination of petroleum[J]. Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry, 2019, 9(6): 78-82. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WJFX201906017.htm

    [12] 段小燕, 管雪丽, 吐拉别克·吐逊江. 测定地表水中石油类的方法比较[J]. 干旱环境监测, 2021, 35(4): 167-170. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GHJC202104005.htm

    Duan X Y, Guan X L, Tulabieke T X J. Comparison of methods for determining petroleum oils in surface water[J]. Arid Environmental Monitoring, 2021, 35(4): 167-170. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GHJC202104005.htm

    [13] 赵昌平, 冯小康, 朱强. 快速溶剂萃取-气相色谱法测定土壤中石油烃(C10~C40)[J]. 理化检验(化学分册), 2020, 56(7): 827-831. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LHJH202007020.htm

    Zhao C P, Feng X K, Zhu Q. GC determination of petroleum hydrocarbons (C10-C40) in soil with rapid solvent extraction[J]. Physical Testing and Chemical Analysis (Part B: Chemical Analysis), 2020, 56(7): 827-831. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LHJH202007020.htm

    [14] 曹攽, 胡祖国, 郑存江, 等. 超声萃取-气相色谱法测定土壤中石油烃[J]. 理化检验(化学分册), 2018, 54(3): 275-279. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LHJH201803008.htm

    Cao B, Hu Z G, Zheng C J, et al. Determination of petroleum hydrocarbons in soil by GC combined with ultrasonic extraction[J]. Physical Testing and Chemical Analysis (Part B: Chemical Analysis), 2018, 54(3): 275-279. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LHJH201803008.htm

    [15] 刘玉龙, 黄燕高, 刘菲. 气相色谱法测试土壤中分段石油烃的标准化定量方法初探[J]. 岩矿测试, 2019, 38(1): 102-111. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201709040139

    Liu Y L, Huang Y G, Liu F. Analysis of total petroleum hydrocarbon fractions in soils by gas chromatography: Standardized calibration and quantitation method[J]. Rock and Mineral Analysis, 2019, 38(1): 102-111. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201709040139

    [16] 段旭, 李慧慧, 杨柳晨, 等. 土壤中总石油烃测定——3种前处理方法的对比[J]. 福建分析测试, 2019, 28(3): 47-50. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJFC201903016.htm

    Duan X, Li H H, Yang L C, et al. Three pretreatment methods of determination of total petroleum hydrocarbon in soil[J]. Fujian Analysis & Testing, 2019, 28(3): 47-50. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJFC201903016.htm

    [17] 韩彬, 林法祥, 丁宇, 等. 海州湾近岸海域水质状况调查与风险评价[J]. 岩矿测试, 2019, 38(4): 429-437. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201806190073

    Han B, Lin F X, Ding Y, et al. Quality survey and risk assessment of the coastal waters of Haizhou Bay[J]. Rock and Mineral Analysis, 2019, 38(4): 429-437. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201806190073

    [18] 赵江华, 王鹏, 黎卫亮, 等. 复垦土地样品中石油类物质加速溶剂萃取-荧光分光光度法分析方法研究[J]. 岩矿测试, 2021, 40(3): 375-383. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202011200150

    Zhao J H, Wang P, Li W L, et al. Determination of the petroleum substances in samples of reclaimed land by fluorescence spectrophotometry with accelerated solvent extraction[J]. Rock and Mineral Analysis, 2021, 40(3): 375-383. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202011200150

    [19] 薛广海, 李强, 刘庆, 等. 当前国内外含油污泥处理标准及石油烃检测方法的深度剖析和对比[J]. 石油化工应用, 2019, 38(1): 1-6. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NXSH201901001.htm

    Xue G H, Li Q, Liu Q, et al. In-depth analysis and comparison on the standards and testing methods for oil contaminated soil of domestic and international[J]. Petrochemical Industry Application, 2019, 38(1): 1-6. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NXSH201901001.htm

    [20] 韩文靖, 王小书. 表面活性剂淋洗技术在含油土壤污染治理中的应用[J]. 当代化工, 2021, 50(3): 558-561, 566. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYHH202103025.htm

    Han W J, Wang X S. Research on the application of surfactant leaching technology in the treatment of oily soil pollution[J]. Contemporary Chemical Industry, 2021, 50(3): 558-561, 566. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYHH202103025.htm

    [21] 苏丽娜, 马晓利, 陈平. 低含量油污染土壤中总石油烃测定萃取方法研究[J]. 应用化工, 2017, 46(8): 1635-1639. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SXHG201708046.htm

    Su L N, Ma X L, Chen P. Study on extraction and determination of total petroleum hydrocarbons in low oil-contaminated soil[J]. Applied Chemical Industry, 2017, 46(8): 1635-1639. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SXHG201708046.htm

    [22] 马晓利, 苏丽娜, 庞林, 等. 快速溶剂萃取-红外分光光度法测定低含量油污染土壤中总石油烃的含量[J]. 理化检验(化学分册), 2018, 54(4): 388-392. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LHJH201804004.htm

    Ma X L, Su L N, Pang L, et al. Determination of total petroleum hydrocarbons in low oil-contaminated soil by infrared spectrophotometry with accelerated solvent extraction[J]. Physical Testing and Chemical Analysis (Part B: Chemical Analysis), 2018, 54(4): 388-392. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LHJH201804004.htm

    [23] 王玉纯, 林大泉. 用红外分光光度法测定水体中石油烃含量的研究[J]. 石油化工环境保护, 1988(2): 53-57. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYHB198802015.htm

    Wang Y C, Lin D Q. Determination of petroleum hydrocarbon content in water by infrared spectrophotometry[J]. Petrochemical Environmental Protection, 1988(2): 53-57. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYHB198802015.htm

    [24] 刘廷良, 刘京, 齐文启, 等. 水中石油类分析方法的现状[J]. 环境科学研究, 2000, 13(5): 58-60. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJKX200005021.htm

    Liu T L, Liu J, Qi W Q, et al. Introduction of oil analysis methods for water and wastewater[J]. Research of Environmental Sciences, 2000, 13(5): 58-60. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJKX200005021.htm

    [25] 杨斌, 刘景龙, 郭艳. 红外分光光度法测定石油类中标准溶液稳定性的探讨[J]. 广州化学, 2020, 45(5): 65-68. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GZHX202005011.htm

    Yang B, Liu J L, Guo Y. Determination of mercury in water by atomic fluorescence spectrometry under the different working temperature[J]. Guangzhou Chemistry, 2020, 45(5): 65-68. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GZHX202005011.htm

    [26] 梁庆勋, 叶洋宏. 红外分光光度法测定水中石油类手工分析方式与全自动分析方式比对研究[J]. 广东化工, 2021, 48(6): 127-128. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDHG202106063.htm

    Liang Q X, Ye Y H. Comparison of manually and automatic mode for determination of petroleum pollutants in water by infrared spectrophotometry[J]. Guangdong Chemical Industry, 2021, 48(6): 127-128. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDHG202106063.htm

    [27] 马宏伟. 红外分光光度法测定水中石油类探讨[J]. 环境科学导刊, 2011, 30(1): 87-88. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YNHK201101024.htm

    Ma H W. Study on the determination of petroleum oil in the water[J]. Environmental Science Survey, 2011, 30(1): 87-88. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YNHK201101024.htm

    [28] 杨丹丹, 姚亮, 雷世勇. 《水质石油类和动植物油的测定》新旧标准比较[J]. 环境科学与管理, 2013, 38(4): 116-119. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BFHJ201304026.htm

    Yang D D, Yao L, Lei S Y. Comparison between the new and old version of "Water Quality-Determination of petroleum oils and animal and vegetable oils"[J]. Environmental Science and Management, 2013, 38(4): 116-119. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BFHJ201304026.htm

  • 期刊类型引用(9)

    1. 张莹,任战利,兰华平,祁凯,邢光远,夏岩. 关中盆地新近系蓝田-灞河组热储层物性及渗流特征研究. 地质通报. 2024(05): 712-725 . 百度学术
    2. 王立新,高青松,周家林,刘岩,曹茜,陈婷,王力. 黏土矿物类型对杭锦旗下石盒子组致密砂岩储层束缚水饱和度的影响. 岩矿测试. 2024(06): 821-835 . 本站查看
    3. 吴春燕,展转盈,李文厚,王宁,吴琳. 联合压汞法表征致密油储层孔喉特征:以陕北定边地区延长组长7段为例. 地质科学. 2023(02): 710-722 . 百度学术
    4. Lei Gong,Xianzhi Gao,Futao Qu,Yongshu Zhang,Guangya Zhang,Jun Zhu. Reservoir Quality and Controlling Mechanism of the Upper Paleogene Fine-Grained Sandstones in Lacustrine Basin in the Hinterlands of Northern Qaidam Basin, NW China. Journal of Earth Science. 2023(03): 806-823 . 必应学术
    5. 杨飞,申志超,杜江民,王芳,董博. 有机酸对致密砂岩中黏土矿物的选择性溶蚀研究. 岩矿测试. 2023(03): 478-490 . 本站查看
    6. 宁凡,赵欣,邹妞妞,谢渊,许安东. 柴北缘侏罗系大煤沟组砂岩储层孔喉分布特征. 非常规油气. 2022(03): 42-51 . 百度学术
    7. 翁剑桥,李夏伟,戚明辉,张烨毓,王禹,张伟. 四川盆地龙马溪组页岩孔隙度实验方法分析. 岩矿测试. 2022(04): 598-605 . 本站查看
    8. 刘广峰,王连鹤,孙仲博,王俊涛,姜帆. 致密砂岩储层孔喉结构研究进展. 石油科学通报. 2022(03): 406-419 . 百度学术
    9. 张宝进,徐吉丰. 油页岩干馏残渣与含油污泥混烧特性研究. 当代化工. 2021(03): 644-647 . 百度学术

    其他类型引用(5)

图(4)  /  表(4)
计量
  • 文章访问数:  137
  • HTML全文浏览量:  36
  • PDF下载量:  16
  • 被引次数: 14
出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-03
  • 修回日期:  2022-03-17
  • 录用日期:  2022-04-29
  • 网络出版日期:  2022-11-10
  • 刊出日期:  2022-09-28

目录

/

返回文章
返回