低级变质岩在热液蚀变过程中的微量元素地球化学行为——以赣东北银山地区双桥山群为例

对江西银山地区双桥山群绢云母千枚岩及其原岩的稀土及微量元素的研究表明，热液蚀变过程中它们的地球化学行为十分复杂：热兴蚀变作用并不使REE淋滤降低，反而导致∑REE较其原岩普遍升高，但岩体接触带附近蚀为围岩的∑REE则低于原岩。蚀变岩出现Eu亏损，∑LREE／∑HREE值降低。定量计算显示，∑REE总升幅中有29％－45％是由围岩质量迁移引起的表观浓缩效应，而另外的55％－71％则是流体带入了REE；在绢云母千格岩中娟云母可能是REE的主要寄主矿物相，REE主要以吸附作用的形式固有在矿物的表面或含有可交换电价的晶体结构层（四面体层和八面体层）的层面上；参与蚀为变作用的热液∑LREE／∑HREE值低、Eu强正异常。流体REE的带入可能是造成蚀为围岩较原岩轻重稀土比值降低的主要因素。热液蚀变作用使岩石的Eu被还原成更易活动的Eu^2 而活化迁出，导致蚀变岩的Eu负异常更显著；围岩蚀变作用凌其聪等：低级变质岩在热液蚀为过程中的微量元素地球化学行为－－以赣 东银山地区双桥山群为例。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉磷灰石矿物中稀土元素“四分组效应”及其意义

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉磷灰石矿物中稀土元素（REE）和其他微量元素的ICP－MS分析结果表明，Y／Ho,Zr/Hf和Nb/Ta明显偏离球粒陨石中对应的比值，并存在显著的REE“四分组效应”，REE“四分组效应”量化特征参数TE3，4主要与Y／Ho,Nb/Ta分异程度有关，与δEu负异常演化程度相一致，锰铝榴石也呈现REE“四分组效应”和Y／Ho,Nb/Ta显著分异，指示REE“四分组效应”是形成伟晶岩熔体的一个基本特征，并不是由富LREE矿物（如独居石）和富HREE矿物（如四榴子石）结晶引起的残余熔体REE含量的异常变化，其机制可能是富F，B和P的过铝质窝本与含水流体间相互作用，REE在流体相／熔体相的分配受温度，压力和流体相组成复合控制的综合结果。     

滇东北茂租热液型铅锌矿床矿物组合共生分异的热力学Eh—pH相图

滇东北地区广泛分布的热液型铅锌矿床具有普遍的矿物组合分带特征,研究矿床矿物组合的共生分异特征,是了解该类型矿床的成矿流体在演化过程中,成矿元素迁移和沉淀的核心问题之一,通过共生矿物的热力学Eh—pH相图可以有效的诠释成矿流体中成矿元素在迁移、沉淀过程中的物理化学条件。本文以滇东北茂租铅锌矿床为例,对滇东北热液型铅锌矿床的金属矿物共生组合在时间、空间分带特征进行热力学相图分析,选取373K、423K、473K、523K四个温度截面对金属矿物共生组合稳定存在的Eh—pH范围进行计算,相图显示成矿流体中矿物迁移、沉淀机制主要是由于成矿流体的Eh、p H值双重制约:Eh值的变化控制着硫化物沉淀的时间分带,成矿流体从深部向浅部运移,Eh值将会逐渐增大,主要矿物从黄铁矿→方铅矿→闪锌矿依次开始析出;p H值控制硫化物的空间分带,随着p H值的增大,成矿元素从离子的形式转变为硫酸盐矿物进行迁移。研究表明,控制成矿流体中硫化物迁移、沉淀的物理化学条件除了温度、压力、金属离子浓度及流体的氧硫逸度之外,流体的酸碱度及氧化还原电位同样是控制矿物组合共生分异的重要影响因素,此研究对该类型矿床的成矿流体的演化和成矿机制提供了一定的理论依据。     

阿勒泰萨热阔布金矿的成矿流体：微量元素组成

阿勒泰萨热阔布金矿包裹体的ICP-MS稀土元素研究表明，ΣREE比中国其他造山型金矿的高几倍；轻、重稀土分馏不明显，轻稀土和重稀土内部分异也不明显；无明显的Eu异常（δEu=0.72~1.77），与地幔岩辉石的CO₂流体相似。流体中富集的微量元素有Cu、Zn、Mo、Cd、Se、Pb、W、Bi等，与矿物的共生组合一致，结合硫同位素组成反映了深源特征。     

地幔岩流体包裹体的稀土元素初步研究

地幔流体REE的研究有助于了解地幔区域化学不均一性、地幔的富集与亏损等地幔地球化学特征。当前对地幔流体的REE研究，主要是通过对比富CO2包裹体与贫CO2包裹体的地幔岩或地幔矿物的测试分析来间接获得信息。本尝试运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和热爆方法，直接测定了长白山地区的地幔捕虏体中流体-熔体包裹体REE含量。初步研究显示流体-熔体包裹体中富含REE，尤其LREE相对富集；REE组成曲线右倾，Eu弱正异常，与地幔岩的寄主玄武岩REE组成特征相似，反映源区地幔岩的交代特征。     

水/岩比的地球化学意义

通过对水－岩反应过程中水／岩比的深入分析,从理论上澄清了前人在水／岩比概念上的错误和混乱,并定义和厘定了流体／岩石比和水／岩比,以及“真实”流体／岩石比和表观“流体／岩石比之间的关系,重新审视了它们的地质意义。     

焦家金矿床水-岩反应过程及成矿流体组分变化规律

在野外和室内岩相学观察的基础上,详细剖析了蚀变-矿化时序,结合热力学数值模拟方法与定量结果,厘定了水- 岩反应过程中矿物的沉淀次序、流体组分的存在形式、迁移行为、浓度变化和矿物形成机制以及组分之间的化学反应,为 进一步研究水-岩反应与金矿化的关系奠定了基础。研究结果显示反应初期K+由流体带入围岩形成钾长石化,随着反应的 进行,H+浓度持续降低而Fe2+和Al3+含量升高,绢云母和石英大量沉淀,钾长石消失;反应后期各类硫化物开始沉淀,石英 持续沉淀贯穿整个反应过程。成矿流体中SO42-,HS-,Fe2+的含量对蚀变矿物组合影响很大;水-岩反应过程中硫酸盐 （SO42-） 减少生成等量的HS-并伴随着含三价铁矿物的沉淀,可能是焦家金矿床硫化物沉淀的一种重要机制。整个反应过程 中溶液pH值持续升高是原岩中Ca,K,Na,Mg等与溶液中H+发生交换反应的结果;同时pH值的升高也会降低金的溶解度 致使金沉淀。上述研究成果对于理解岩石中的矿物共生组合、生成顺序及蚀变分带的成因机制提供了新的依据。     

钠交代作用对碱性花岗岩体系中稀土富集成矿的贡献

碱性岩是全球稀土资源的主要来源之一,特别是中-重稀土资源。针对碱性花岗岩体系中稀土(REE)和部分高场强元素(HFSE)超常富集机制及其控制因素等关键科学问题,目前尚缺乏深入系统的研究工作。本文重点关注碱性花岗岩成矿体系中的钠交代作用,对常见的钠长石化、钠铁闪石化和钠辉石化等热液交代过程中的矿物交代反应过程及其稀有稀土元素再活化-迁移过程开展分析和讨论。在碱性岩中,碱性角闪石和辉石被认为是REE和HFSE的重要载体,同时也是岩浆分异演化的有效示踪剂。以中国黑龙江碾子山碱性花岗岩为例,岩浆晚期的热液交代会导致碱性角闪石和辉石从富钙的矿物相向富钠的矿物相转变,在这个相转变过程中会导致REE和HFSE的活化和迁移。特别是岩浆晚期热液富钠霓辉石的形成过程中REE和HFSE会大规模释放到交代流体中,可能是导致这些关键金属元素在岩浆晚期超常富集和成矿的关键控制因素。因此,碱性角闪石和辉石的钠指数[Na^#=Na/(Na+Ca)摩尔比]可能是一个潜在的矿物地球化学指标,或将为碱性岩型稀土资源勘查提供新的方法。     

华北晚古生代煤系I／S间层粘土岩稀土元素地球化学特征

通过ICP和INAA方法对华北几个晚古生代煤田（煤矿区）的I／S间层粘中土岩样品进行了稀土元素（REE）地球化学特征研究。结果表明，无序间层粘土岩REE含量较低，并具中－－弱Eu正异常为特征；IS有序间层粘岩以REE含量高，中－－强Eu亏损为特征，两种I／S间层粘土岩的REE含量及特征均与NASC有所不同，物源分析表明，无序间层粘土岩主要由中性火山碎屑（岩）在原地蚀变、转化而成，而有序间层粘土岩则是由酸性岩蚀变而成。     

川东黄龙组古岩溶储层的稳定同位系和流体性质

对川东黄龙组古岩溶储层的碳，氧，锶同位素特征进行了系统研究，结果表明储层中不同溶蚀强度，结构，成分的岩淀岩和胶结物稳定同位素地球化学特征各异，演化规律明显受水－岩反应过程中的水／岩比，流体性质，同位素来源和相对丰度，以及不同条件下同位素分馏平衡效应控制，并可作为判别储层形成过程中流体性质和古水文条件的重要标志。     

原地浸出采铀的水岩作用研究

原地浸出采铀时，含矿层会发生各种复杂的水岩作用。运用聚类分析方法研究溶浸化学全分析数据发现，除了CO3^2-和HCO3^-之外，其他组分呈正相关，而且有些组分密切正相关，说明它们的浓度变化规律很相似。根据含矿层矿物成分，分析了矿物和溶浸液之间的水岩反应，推出了反应方程式，并探讨了溶浸液中各种组分可能的来源。然后，用矿石静态浸出试验的数据对各种组分的反应速度进行了定量对比。     

Gneiss-Water Interaction and Water Evolution During the Early Stages of Dissolution Experiments at Room Temperature

Gneiss-distilled water interaction at room temperature was investigated with batch-reactors to study water-rock reaction and geochemical evolution of the aqueous phase with time. The ion concentrations in water were controlled not only by the dissolution of primary minerals, but also by the precipitation of secondary minerals. The decreasing fraction sizes of gneiss could favor dissolution and precipitation simultaneously. Ca^2 and K^ were the major cations, and HCO3^- was the major anion in water. All the ions except Ca^2 increased in concentration with time. The Ca^2 release from the rock to the aqueous phase was initially much faster than the release of K^ , Na^2 and Mg^2 . But after about 5 - 24 hours, the Ca^2 concentrations in water decreased very slowly with time and became relatively stable. During the experiment, the water varied from the Ca-( K)-HCO3-type water to the K-Ca-HCO3-type water, and then to the K-(Ca, Na)-HCO3-type water. The water-gneiss interaction was dominated by the dissolution of Kfeldspar in the solution. The remaining secondary minerals were mainly kaolinite, illite and K (Mg) -mica.     

川西呷村黑矿型多金属矿床热液体系稀土元素组成特征

本文首次测定了呷村黑矿矿石中流体包裹体的ＲＥＥ组成,计算了与含矿流纹岩系熔体平衡的岩浆热液ＲＥＥ含量。主成矿期流体具有轻稀土富集、Ｅｕ明显正异常的特点,但岩浆热液却具有明显的Ｅｕ负异常特征,结合热液体系氧同位素及稀土元素交换反应模拟,表明岩浆热液不是直接的成矿热液。蚀变围岩具显著的Ｅｕ正异常,其它稀土元素出现亏损。蚀变反应水／岩比值较大,蚀变岩中的ＲＥＥ组成反映了成矿热液ＲＥＥ的特点,且ＲＥＥ亏损     

太行山脉武安白云石热分解机理

对太行山白云石热分解机理进行研究,发现其分解过程分为三个阶段、两步反应。第一步反应开始是界面收缩控速机理,后变为扩散控速机理,ＣＯ＾２－３的扩散为控速步骤。第一步分解产物ＭｇＯ是直接生成的,而不是ＣａＯ再碳化的产物,第二步反应是被ＭｇＯ包围着的ＣａＣＯ３的分解反应,ＣＯ２的扩散是控速步骤。     

大别山榴辉岩退变质多硅白云母及地压计可用性讨论

大别山榴辉岩中的多硅白云母可以分成三个世代；形成于榴辉岩相进变质阶段的原生Phel、榴辉岩相退变制裁晚阶段的Phe2和角闪岩相至绿片岩相退变质阶段的Phe3。电子探针测得，超高压下形成的Phel，其Si和Fe^2 Mg值出乎意料地低于低压下形成的Phe3，这与多硅白云母地压计的基本原理，即多硅白云i和Fe^2 Mg含量与其形成压力成正比这一原理产生了矛盾，产生这种矛盾的可能原因是，多硅白云母的成分除了取决于压力因素以外，还取决于主岩的铝-硅比值、Fe^2 Mg含量、氧逸度的变化、流体的存在等因素，因此，利用多硅白云母的硅含量来探讨退变质过程压力时必须加倍小心。     

吉林白山市大横路Cu-Co矿床变质成矿流体特征

大横路Cu-Co矿床为一产于元古宙老岭群大栗子组变质地层中的新类型层控矿床，矿床形成经历了沉积成岩成矿、区域变形变质成矿两期主要成矿作用过程。对变质热液期形成的石英、方解石等矿物中发育的流体包裹体研究表明，成矿流体为一中低温、以H2O为主、含CO、CO2、N2及Cl^-、HCO3^-、SO4^2-、HS^-、CH4、C2H4、C3H8、C4H6等有机质的盐水溶液，早期成矿流体盐度ω(NaCl)可高达45．72％，晚期热液盐度ω（NaCl)为2.06%-12.53%。反映在来源上，早期成矿流体主要来自变质热液，晚期则有大量大气降水参与。变质热液成矿作用对Cu-Co工业矿床形成起了重要作用。     

热水沉积岩及矿物岩石标志

热水沉积物不同于普通沉积物 ,主要与热水流体类型有关。文中把热水流体划分为中高温热水流体与中低温热水流体。中高温热水沉积岩包括钾长石岩、硅质岩、电气石岩、钠长石岩、萤石岩 ;中低温热水沉积岩包括碳酸盐、硫酸盐等岩石。钾长石岩是文中确定的一种标准高温热水沉积岩 ,热水沉积钾长石以冰长石和钡长石为主 ;热水沉积碳酸盐矿物一般为铁、镁、锰、钙碳酸盐 ,碳酸盐的形成与CO2 和H2 O的不混溶温度有关 ,一般在不混溶温度 ,即 2 66℃以下生成 ,或在海水补偿线以上形成。热水沉积岩中有热水交代蚀变岩夹层 ,尤其是在高温热水活动区 ,可以交代泥质、钙泥质沉积物形成热水交代沉积岩 ,包括方柱石黑云母岩、透辉石透闪石岩、夕卡岩、绿泥石岩等。根据对霍各乞铜多金属矿床的研究 ,热水交代透辉石透闪石岩的稀土总量较低 ,表现为轻稀土富集 ,重稀土亏损 ,稀土配分模式表现为正Eu异常     

Metavolcanic host rocks,mineralization, and gossans of the Shaib al Tair and Rabathan volcanogenic massive sulphide deposits of the Wadi Bidah Mineral District,Saudi Arabia

The Wadi Bidah Mineral District of Saudi Arabia contains more than 16 small outcropping stratabound volcanogenic Cu–Zn–(Pb) ± Au-bearing massive sulphide deposits and associated zones of hydrothermal alteration. Here, we use major and trace element analyses of massive sulphides, gossans, and hydrothermally altered and least altered metamorphosed host rock (schist) from two of the deposits (Shaib al Tair and Rabathan) to interpret the geochemical and petrological evolution of the host rocks and gossanization of the mineralization. Tectonic interpretations utilize high-field-strength elements, including the rare earth elements (REE), because they are relatively immobile during hydrothermal alteration, low-grade metamorphism, and supergene weathering and therefore are useful in constraining the source, composition, and physicochemical parameters of the primary igneous rocks, the mineralizing hydrothermal fluid and subsequent supergene weathering processes. Positive Eu anomalies in some of the massive sulphide samples are consistent with a high temperature (>250°C) hydrothermal origin, consistent with the Cu contents (up to 2 wt.%) of the massive sulphides. The REE profiles of the gossans are topologically similar to nearby hydrothermally altered felsic schists (light REE (LREE)-enriched to concave-up REE profiles, with or without positive Eu anomalies) suggesting that the REE experienced little fractionation during metamorphism or supergene weathering. Hydrothermally altered rocks (now schists) close to the massive sulphide deposits have high base metals and Ba contents and have concave-up REE patterns, in contrast to the least altered host rocks, consistent with greater mobility of the middle REE compared to the light and heavy REE during hydrothermal alteration. The gossans are interpreted to represent relict massive sulphides that have undergone supergene weathering; ‘chert’ beds within these massive sulphide deposits may be leached wall-rock gossans that experienced silicification and Pb–Ba–Fe enrichment from acidic groundwaters generated during gossan formation.     

水岩体系Eh-pH法及其在砂岩型铀矿体定位研究中的应用——以新疆伊犁盆地512铀矿床为例

512铀矿床不同氧化还原环境水岩体系Eh和pH值的研究结果表明：同一氧化还原环境的水岩体系Eh平均值极为接近；不同氧化还原环境的水岩体系Eh值差异明显，即从氧化带到还原带，水岩体系Eh值明显下降；不同氧化还原环境，其水岩体系pH值也有所不同，氧化带和还原带处于弱碱性介质环境，过渡带（矿化地段）处于中性介质环境；水岩体系Eh和pH值可以作为划分含矿层氧化还原环境分带及圈定铀矿体位置的依据。     

Rare Earth Element Behaviour During Evolution and Alteration of the Dartmoor Granite, SW England

The distribution of rare earth elements (REE) within the compositionallyzoned Dartmoor pluton is used to constrain models of graniteevolution and to assess the effects of pervasive hydrothermalalteration on REE mobility. The main process of magma evolutionwas crystal fractionation of early plagioclase, biotite, andaccessory minerals (apatite, monazite, zircon, and xenotime).Concentrations of REE (particularly LREE and Eu) and other elements(Fe₂O₃t, MgO, CaO, TiO₂, Zr, Ba, and Sr) decrease strongly withevolution of the pluton from 71 to 74% SiO2. These trends, andthe inward zoning of the pluton, are compatible with differentiationby crystal fractionation at the level of emplacement, a processthat gave rise to a marginal cumulate granite (CGM) modifiedby country rock assimilation, a body of inner granite (PM),and a late-stage evolved granite (FG) that intruded the earliertypes. REE modelling of the Dartmoor granite types by fractionalcrystallization of REE-enriched accessory minerals from a parentPM-granite shows that the FG-granite cannot have formed froma residual liquid left by crystallization of the CGM-granite.Two discrete stages of crystallization occurred; side-wall cumulateCGM-granite crystallization dominated by LREE-en-riched monazitefractionation followed by a late-stage mobile residual FG-granitein which fractionation was dominated by HREE-enriched apatiteand zircon. Modelling supports the idea that large-scale assimilationof country rock was not the dominant process during Dartmoorgranite evolution. Pervasive hydrothermal alteration locally affected all Dartmoorgranite types, altering primary plagioclase, biotite, apatite,monazite, and, to a lesser extent, zircon and xenotime. Duringpervasive sericitization, chloritization, and tourmalinization,REE were mobilized over distances of centimetres only and redistributedinto the secondary alteration products seridte, chlorite, tourmaline,allanite, and sphene. Whole-rock REE abundances were not affected