过铝质岩浆-热液演化体系中磷的地球化学行为

泥质岩部分熔融产生的过铝质岩浆中的P2O5含量受控于源区磷灰石含量、部分熔融程度和岩浆中磷灰石的溶解度.过铝质岩浆中的Ca、REE以及Y的活度低,阻碍了磷灰石、独居石以及磷钇矿等的结晶,碱性长石成为过铝质岩浆中P的主要寄主矿物,直到岩浆演化晚期,Li的活度增大,P才与Li形成磷铝锂石-羟磷铝锂石.进入以晶体、熔体和流体相共存为特征的岩浆-热液过渡阶段体系后,P的地球化学行为主要受流体/熔体相分配的制约,P优先进入到熔体相, 不太可能形成富P的流体.在热液阶段,长石晶体在Al-Si有序化过程中释放的结构P与流体介质所携带的Ca离子形成次生磷灰石.在热液蚀变过程中所形成的富P流体,很可能是某些Sn、W、Mn和U热液矿床的主要载体.     

硅酸盐-磷酸盐平衡反应对熔体中磷制约实验

目前，根据磷灰石溶解度模型、P在碱性长石与熔体相间的分配以及黑云母、锰铝榴石、透锂长石与对应的磷酸盐（包括斜磷锰铁矿、磷铝锂石-羟磷锂铝石）的平衡研究，已对过铝质岩浆中P的归宿进行了有效的平衡。但未见锰铝榴石-磷灰石的平衡研究。由于锰铝榴石-磷灰石矿物共生组合是花岗岩和LET型伟晶岩中最常见的矿物组合，直到岩浆演化晚期才出现锂辉石-磷铝锂石-羟磷锂铝石的组合。为此，本文实验研究锰铝榴石-磷灰石平衡反应，对过铝质岩浆体系中P溶解度起控制作用。     

新疆阿尔泰协库斯特伟晶岩中锂的矿物学行为及其启示

协库斯特伟晶岩位于新疆阿尔泰可可托海镇,属于典型的Li-Cs-Ta(LCT)伟晶岩,发育大量锂的磷酸盐矿物和硅酸盐 矿物。文章利用电子探针和X射线衍射等分析手段,结合野外观察,系统研究了协库斯特伟晶岩中锂的矿物学行为,探讨 花岗质岩浆-热液过程中锂矿物的结晶演变与热液蚀变过程。研究表明：协库斯特伟晶岩中锂矿物结晶于两个阶段,花岗 质岩浆阶段,锂矿物主要有锂辉石、磷锂铝石与磷锰锂矿,而锂电气石、多硅锂云母、锂白云母等形成于岩浆-热液过渡 阶段至热液阶段。磷锰锂矿与羟磷锂铝石团块包体反映协库斯特伟晶岩中锂的磷酸盐熔体与硅酸盐熔体的不混溶机制。磷 锰锂矿逐渐蚀变形成黄白色-红色的结构相似的矿物相,揭示了磷锰锂矿的氧化过程以及锂的释放过程。早期锂辉石、磷 锰锂矿、磷锂铝石等锂矿物热液蚀变释放出Li进入热液,这种富Li热液作用形成了次生富锂矿物,显示了协库斯特伟晶岩 内部Li的地球化学循环过程。     

磷对过铝质岩浆液相线温度影响的实验研究

以宜春414岩体中的钠长花岗岩作为实验初始物,利用"RQV-快速内冷淬火"高温高压装置实验研究了100MPa压力、含5%H2O条件下,P对过铝质花岗岩液相线温度的影响.实验结果表明,碱性长石是最早结晶的矿物;随着体系中P2O5含量从0.27%增加到7.71%,液相线温度从最初的810℃降低到740℃,表明P有效地降低了过铝质岩浆体系的液相线温度.在过铝质岩浆体系中,P5+与Al3+的结合形成AlPO4,降低了熔体中碱性长石组分的活度,很可能是液相线温度降低的机制.     

新疆阿尔泰协库斯特伟晶岩中锂的矿物学行为及其启示

协库斯特伟晶岩位于新疆阿尔泰可可托海镇，属于典型的Li-Cs-Ta(LCT)伟晶岩，发育大量锂的磷酸盐矿物和硅酸盐 矿物。文章利用电子探针和X射线衍射等分析手段，结合野外观察，系统研究了协库斯特伟晶岩中锂的矿物学行为，探讨 花岗质岩浆—热液过程中锂矿物的结晶演变与热液蚀变过程。研究表明：协库斯特伟晶岩中锂矿物结晶于两个阶段，花岗 质岩浆阶段，锂矿物主要有锂辉石、磷锂铝石与磷锰锂矿，而锂电气石、多硅锂云母、锂白云母等形成于岩浆—热液过渡 阶段至热液阶段。磷锰锂矿与羟磷锂铝石团块包体反映协库斯特伟晶岩中锂的磷酸盐熔体与硅酸盐熔体的不混溶机制。磷 锰锂矿逐渐蚀变形成黄白色—红色的结构相似的矿物相，揭示了磷锰锂矿的氧化过程以及锂的释放过程。早期锂辉石、磷 锰锂矿、磷锂铝石等锂矿物热液蚀变释放出Li进入热液，这种富Li热液作用形成了次生富锂矿物，显示了协库斯特伟晶岩 内部Li的地球化学循环过程。     

江西雅山富氟高磷花岗岩中的磷酸盐矿物及其成因意义

江西雅山黄玉锂云母花岗岩属典型的华南[富氟高磷花岗岩（P2O5＝0．15％－0．55％），表现为富氟（F＝1．07％－2．04％），强过铝性（A／NKC＝1．26－1．60），具有很高的Li,Rb,Cs,Be,Nb,Ta含量和很低的Y、REE含量.磷锂铝石是雅山黄玉锂云母花岗岩中的主要磷酸盐矿物，其产出与否同体的Li,Rb,Cs含量密切相关；磷锂铝石和长石矿物都是雅山黄玉锂云母花岗岩中磷的主要贮体，并且相互之间呈互补关系，当出现磷锂铝石时，磷锂铝石为全岩磷的主要贡献者，当无磷锂铝石晶出时，长石矿物为全岩磷的主要贡献者，体系的强过铝性以及很低的REE，Y，Ca含量使得磷灰石，独居石，磷钇矿都难以达到饱和结晶，磷灰石为少量出现，并且大部分为晚期形成；独居石和磷钇矿都为极少出现，反映出雅山岩体演化过程中具有独居石，磷钇矿等稀土磷酸盐矿物的结晶分离，铍磷酸盐矿物－羟磷铍钙石的出现反映了雅山黄玉锂云母花岗岩存在岩浆期后的含Be,Ca热液流体的作用。     

富磷过铝质岩浆岩的地球化学特征及成矿效应

磷在酸性岩中的平均含量在0.14%左右,然而近年相继发现与稀有金属W、Sn、Nb、Ta成矿在时空上密切相关的是一套富磷过铝质岩浆岩(包括花岗岩、伟晶岩和流纹岩),全岩中P2O5的含量可高达1%.磷的富集对熔体解聚能产生重要的作用:降低熔体的粘度,提高熔体的活动能力;导致水在熔体中的溶解度增加、降低熔体的固液相线温、扩大石英液相区,并使残余熔体朝富碱、贫硅的方向演化[1～4].     

100MPa、800℃下磷对铌锰矿和钽锰矿在简单花岗质熔体中溶解度影响的实验研究

选取人工合成的简单花岗岩玻璃以及铌锰矿和钽锰矿晶质矿物作为实验初始物,实验研究了100MPa、800℃条件下铌锰矿和钽锰矿在水饱和(或近水饱和)的无磷和含磷简单花岗质熔体中的溶解度。实验结果显示,在过碱质熔体中铌锰矿和钽锰矿的溶解度远高于它们在准铝质和过铝质熔体中的溶解度,但两者之间的溶解度相差不大;在准铝质和过铝质熔体中,铌锰矿的溶解度要明显低于钽锰矿。在过碱质熔体中,铌锰矿、钽锰矿的溶解度与体系中P2O5的含量存在负的线性相关性,即lgKspNb=-0.29×P2O5-2.05(R2=0.96)和1gKspTa=-0.29×P2O5-1.79(R22=0.98);在准铝质熔体中,铌锰矿、钽锰矿的溶解度则随体系中P2O5含量的增大呈逐渐升高趋势;在过铝质熔体中,铌锰矿、钽锰矿的溶解度随体系中P205的含量增大,先表现为降低的趋势,但是当P2O5的含量大于约3%时铌锰矿、钽锰矿的溶解度在误差范围内随P205含量的升高基本保持恒定。上述实验结果产生的主要原因很可能与铌、钽在硅酸盐熔体中的溶解机制以及磷在不同化学组成的硅酸盐熔体中不同的结构作用有关。     

陕南光石沟伟晶岩型铀矿床中长石矿物化学初步研究

以光石沟伟晶岩型铀矿床中相关伟晶岩中的长石为研究对象,开展系统的矿物化学电子探针研究,结果显示其中的斜长石都属于更长石、钠长石,碱性长石均为透长石,运用二长石温度计计算出了四种类型伟晶岩的结晶温度。通过研究,认为4种类型伟晶岩具有岩浆演化关系,从不含矿黑云母伟晶岩-含矿黑云母伟晶岩-二云母伟晶岩-白云母伟晶岩,随着伟晶岩岩浆演化程度的增高,成岩结晶温度不断降低,岩浆逐渐向酸性演化,同时由于黑云母等富氟矿物的产出,导致晶质铀矿的沉淀而富集成矿。     

白杨河超大型铍(铀)矿床中蓝柱石(BeAlSiO4(OH))的矿物特征与地质意义

蓝柱石作为一种较为罕见的含铍矿物,通常产在过铝-准铝性的岩浆-热液演化系统中,或发育于富铝质岩石的低级变质过程中。本文通过偏光显微镜、电子探针、X射线粉晶衍射、激光拉曼光谱和红外光谱等多种手段方法,在白杨河超大型铍(铀)矿床首次发现了除羟硅铍石以外的另一种含铍矿物-蓝柱石。系统的矿物学研究表明蓝柱石应由花岗斑岩岩浆分异的岩浆热液直接沉淀而成,且形成于富F环境中。结合前人关于矿床地质特征、成矿年代学和地球化学等方面的研究,认为白杨河矿床中的铍矿化应是花岗斑岩深部岩浆房分异的岩浆热液,在不断演化过程中形成的,而与后期流体(包括幔源流体和大气降水)的淋滤作用无关或关系很小。     

白云鄂博碳酸岩脉的显微共聚焦激光拉曼光谱分析

白云鄂博矿区发育的脉状稀土碳酸岩，由于其结晶迅速，矿物颗粒细微，其中的微小矿物的鉴定一直是一个难题。应用显微共聚焦激光拉曼光谱仪则能较好地解决这一问题。研究表明，白云鄂博地区存在富稀土白云质岩浆碳酸岩脉，早期阶段形成碱性长石和铁白云石，无稀土矿化；铁白云石常常出溶铁质而自身则形成方解石。霓石和方解石形成略晚，常常与氟碳铈矿等稀土矿物共生，出现强烈的稀土矿化；而无解理的方解石则形成于更晚的岩浆期后热液阶段，发育大量的流体包裹体，并出现强烈的铌、稀土矿化。铌铁矿分布在氟碳铈矿中和赤铁矿边缘，为热液交代作用的产物。早期结晶的矿物如碱性长石、铁白云石稀土矿化弱，岩浆晚期分异出大量的流体相，稀土元素和Sr等进入岩浆热液中，并在热液结晶矿物中富集，甚至在非平衡结晶的石英中产生强烈的稀土矿化。结合岩相学显微观察，显微拉曼探针很好的揭示了这一地质过程。同时为白云鄂博矿床铌、稀土矿化的热液交代成因提供了依据。     

Trachytic Rock and Associated Fenitization in the Bayan Obo Ore Deposit, Inner Mongolia, China: Evidence for Magmatic-Hydrothermal Mineralization Related to a Carbonatitic Complex

Trachytic rock and its altered rock-fenite-in the Bayan Obo ore district, Inner Mongolia, China, were referred to as slate or feldspar rock before, and identified by the authors for the first time (in 1992). In the paper the mineral assemblages, structures and textures and petrochemical compositions of the rocks, as well as the electron microprobe analysis of feldspars in the rocks are described. The Sm-Nd isochron age of the trachytic rock is 1096±56 Ma, with INd=0.51100+4 (2σ) and εNd(t)= -4.4±0.7. Alterations of the trachytic rock, including microclinization, riebeckitization, aegirinization and biotitization, and accompanied rare element and REE mineralizations are discussed. Based on the occurrence of the trachytic rock and associated fenitization it is deduced that the Bayan Obo Fe-Nb-REE ore deposit is genetically related to magmatic-hydrothermal activity of an alkali carbonatite complex.     

1kbar、800℃下REE在富磷过铝质熔体/流体相间分配的实验研究

利用"RQV-快速内冷淬火"(或称之为"外加热冷封式")高温高压实验装置,实验研究了1kbar、800℃条件下12个REE+Y在富磷过铝质熔体/含水流体相间的分配,并利用EMP、LA-ICPMS和ICP-MS分析技术分别测定了实验初始物、实验产物玻璃中主要化学组成以及熔体相和流体相中REE含量。实验结果表明,REE元素(La,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu)在流体/熔体相间的分配系数(Dfluid/melt)在(0.1～19.9)×10-4范围,DfYluid/melt在(0.2～7.8)×10-4范围,指示REE和Y强烈趋向于在熔体中富集。REE在流体/熔体相间的分配系数(Dfluid/melt)与体系中P2O5含量变化呈近抛物线状分布,其最大值对应于残余熔体中w(P2O5)为1.44%处。REE在流体/熔体相间的分配系数(Dfluid/melt)随REE的原子序数增大而逐渐降低,构成右倾的平滑曲线,总体上显示出DLREE>DMREE>DHREE的趋势。Y与Ho在流体/熔体相间分配系数的比值(DY/DHo)约为1(0.91～1.28),不随体系中P2O5变化而变化的特征。上述特征表明熔体-流体作用不会导致Y-Ho及REE间的分异,因此,可推断熔体-流体作用过程不可能是过铝质岩浆体系中产生稀土"四重效应"机制。     

江西足洞和关西花岗岩的稀土元素地球化学及矿化特征

足洞和关西岩体分别为花岗岩风化壳离子吸附型重、轻稀土矿床的原岩。足洞岩体的∑REE¹⁾为264ppm,LREE/HREE²⁾值为0.81-024,平均的钇对∑REE占有率为35.8-54.5%。这主要是由于岩浆结晶演化及晚期有交代钠长石化、白云母化和萤石-氟碳钙钇矿化的结果。这些蚀变产生了钇族稀土氟碳酸盐、硅酸盐和砷酸盐等内生矿化作用。     

华南富氟花岗岩高磷和低磷亚类型对比

根据全岩Ｐ２Ｏ５含量的多寡可将华南富氧花岗岩分为高磷亚类和低磷亚类,它们之间具较大的地球化学差异。高磷亚类以低硅、强过铝和低的ＲＥＥ总量为特征,而低磷亚类则相反。在长石、云母等矿物化学成分上这两亚类花岗岩也有所差异。高磷亚类花岗岩中磷以长石中结构磷和磷铝锂石形式存在,而低磷亚类花夺中的磷则主要存在于磷灰石等磷酸盐矿物中。     

Some High—P—Subtype and Low—P—Subtype F—Rich Granites in South China

The F-rich granites in South CHina could be distinguished as the high-P subtype and the low-P subtype according to their P2O5 contents.There are obvious differences in chemical composition of these two subtypes,The high-P subtype is strongly peraluminous and characterized by low silica and very low REE contents,while the low-P subtype is weakly peraluminous and characterized by high silica and very high REE contents.There are also some differences in chmical compositions of feldspars and micas for these two subtypes,The phosphorus of the high-P subtype mainly appears to be in the feldspar structure as PAlSi-2 substitution or subordinately in amblygonite as an accessory mineral,while the phosphorus of the low-P subtype is mainly in apatite and other phosphate minerals.     

Multistage Growth of a Rare-Element, Volatile-Rich Microgranite at Argemela (Portugal)

The small Argemela microgranite body in central Portugal displaysmany of the mineralogical and chemical features characteristicof peraluminous, Li, P-rich, rare-element pegmatites. Its mineralogyconsists predominantly of quartz, albite, white mica (partlyreplaced by lepidolite) and a phosphate of the amblygonite series.K-feldspar is noticeably absent or scarce. Cassiterite, beryland columbite are the main accessories. The microgranite showsextreme enrichment in incompatible elements such as F, P, Rb,Cs, Li, Sn and Be, and extreme depletion in Sr, Ba, Zr and REE.It is highly sodic and strongly peraluminous. The micrograniteoverall is interpreted as a mixture of two components: a crystalmush injected from below (seen in narrow dykes intersected duringdrilling, composed of quartz, albite and phengite) and interpretedas ‘feeders’, overprinted by a second highly evolvedcomponent dominated by Li, F, P (Rb, Cs, Be, Sn, Nb, Ta, etc.)considered as a ‘lubricant’ medium for the ascendingmush and occasionally quenched (quartz, albite, skeletal lepidoliteand amblygonite). This second component has the mineralogicaland chemical characteristics of rare-element pegmatites. Allthese petrological characteristics are magmatic. Only a fewnarrow cross-cutting veinlets with quartz, K-feld-spar and F-pooramblygonite are considered as fluid derived. A model of crystallizationin successive steps is proposed where concentration in fluxingagents (F, Li, P, etc.) is progressively enhanced up to saturationwith the crystallization of magmatic lepidolite and amblygonite. KEY WORDS: petrogenesis; microgranite; pegmatite; volatiles; Portugal ^*Corresponding author.     

小兴安岭平顶山一带早侏罗世花岗岩类年代学、地球化学特征及其地质意义

小兴安岭平顶山大地构造位于兴蒙造山带东段,隶属松嫩地块。本文对小兴安岭平顶山一带碱长花岗岩和正长花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以确定其形成时代、岩石成因及大地构造背景。结果显示：碱长花岗岩形成于（189±3） Ma,正长花岗岩形成于（191±3） Ma,同为早侏罗世岩浆事件演化的产物;岩石具有高硅（w（SiO₂）为75.00%~77.60%）、富碱（w（K₂O+Na₂O）为7.13%~9.00%）、贫镁（w（MgO）为0.05%~0.45%）、贫钙（w（CaO）为0.17%~1.10%）、低磷钛（w（P₂O₅）为0.01%~0.07%,w（TiO₂）为0.09%~0.23%）的特点,A/CNK值为0.94~1.17,属于准铝质-弱过铝质、高钾钙碱性系列岩石;亏损高场强元素Nb、P、Ti、Ta和大离子亲石元素Ba、Sr,Rb、K、Th、Hf等元素具有明显的正异常;稀土元素总量（w（ΣREE））为（38.76~297.13）×10^-6,稀土配分曲线显示为轻稀土略微富集、重稀土较为平坦缓向倾斜的右倾型,具明显的负Eu异常。锆石饱和温度值及地球化学特征等多种证据显示,岩石为高分异的I型花岗岩。结合小兴安岭区域构造演化特征分析,研究区早侏罗世花岗岩类为松嫩地块与佳木斯地块沿嘉荫—牡丹江缝合带碰撞拼合后伸展环境下的产物,岩浆起源于下地壳火成岩物质的部分熔融。