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.     

西华山黑钨矿-石英脉绿柱石中熔融包裹体的成分

借助高温高压技术与电子探针分析,首次获得黑钨矿-石英脉绿柱石中晶质熔融包裹体的主要成分。熔融包裹体的成分主要是SiO2和Al2O3(分别平均为70.72%和13.94%)及少量K2O(2.0%),其他氧化物含量甚低,并且含有大量的挥发分(主要是H2O,达11.56%)。激光拉曼光谱分析表明,熔融包裹体液相中CO2、H2S等含量不高(分别为7.8%和4.3%),气相部分主要是一些还原性气体。熔融包裹体代表HF-H2O-花岗岩体系结晶分异最后阶段残余熔融体的成分,证实脉钨矿床的成矿流体不是单一的热水溶液,而是硅酸盐熔体与超临界流体共存的岩浆-热液过渡性流体,其成矿作用始于岩浆-热液过渡阶段。     

岩浆热液出溶和演化对斑岩成矿系统金属成矿的制约

岩浆热液过渡阶段对于与岩浆热液有关矿床的形成非常重要。以往的研究多侧重于岩浆结晶阶段和低于固相线的热液阶段过程和演化 ,但对于流体从熔体出溶到熔体最后固结过程的理解却很有限。基于流体包裹体冷热台研究、单个流体和熔体包裹体原位无损成分分析技术 ,并结合挥发份和成矿元素在共存相间分配的实验和质量平衡计算模拟 ,岩浆热液出溶和演化对金属成矿制约的研究取得了很大进展。文中从岩浆中挥发份的出溶和演化、成矿元素在岩浆热液过渡体系各相之间的分配、斑岩矿床成矿流体及与金属成矿的关系、浅成热液矿床成矿流体及与金属成矿的关系几个方面进行了阐述。研究表明 :( 1)岩浆熔体不仅含有足够的挥发性组分 ,而且出溶的挥发份能够被圈闭在流体包裹体中而成为岩浆出溶热液的实物证据。 ( 2 )挥发份和成矿元素不仅在岩浆熔体和出溶的溶液间分配 ,还将在熔体与盐水溶液、熔体与气相以及盐水溶液与气相间进行分配。Cu在岩浆蒸气中比在共存的熔体中要富集数百倍 ,而Cu ,As,Au(可能作为HS配合物 )则偏向于分配进入与液体相共存的蒸气相中。 ( 3 )成矿元素在熔体 /溶液间的分配系数受控于熔体中初始水含量与饱和水含量之比值和岩浆熔体与共存出溶水溶液的w(Cl) /w(H2 O)和w(F) /w(Cl)比值。 ( 4 )斑岩     

熔体-流体作用是过铝质岩浆体系产生稀土"四重效应"的机制?——REE在流体/熔体相分配的实验研究

过铝质岩浆体系以存在稀土"四重效应"和等价不相容元素对显著分异(Y-Ho、Nb-Ta、Zr-Hf)为特征[1-2].对于其形成机理,目前普遍认为是岩浆-热液过渡阶段的产物,是熔体与含氟流体作用的结果,即REE在流体-熔体相之间分异所致[3-6].     

稀有金属伟晶岩锆石的REE特征、Zr/Hf和Y/Ho比值对岩浆-热液演化过程的指示

<正>岩浆-热液演化过程对成矿过程具有重要成因意义和科学研究价值,目前对这一过程的了解非常有限,因此备受关注和争议。完善分异的稀有金属伟晶岩通常经历了岩浆、岩浆-热液和热液三个阶段的演化,而目前对岩浆-热液过渡阶段性质尚不完全清楚,只是将其定性为"介于岩浆阶段和热液阶段之间的过渡阶段并以熔体相、晶体相和流体相共存为     

岩浆到热液演化的包裹体记录——以骑田岭花岗岩体为例

骑田岭花岗岩是燕山期花岗岩早期多阶段侵入复式岩体,岩石化学的研究表明它是富碱的、高分异的A型花岗岩,形成于板内拉张的构造环境。在其第二阶段中细粒黑云母花岗岩内广泛发育着厘米级至米级似伟晶岩囊状体和石英晶洞, 它们是富挥发份岩浆固结的产物,代表岩石形成过程经历了明显的岩浆-热液过渡阶段。包裹体显微岩相学研究在骑田岭黑云母花岗岩的石英中发现熔体-流体包裹体和流体包裹体共存,这一结果进一步证实骑田岭中细粒黑云母花岗岩中的似伟晶岩囊状体和石英晶洞是花岗质熔体在岩浆-热液过渡阶段的产物。显微测温结果显示,熔体-流体包裹体的捕获温度大于530℃,说明岩浆热液过渡阶段的温度不低于该温度;闪锌矿中流体包裹体的均一温度在285~417℃之间,盐度为11.7% NaCleqv,代表了成矿流体的温度和盐度;流体包裹体的均一温度为172~454℃,代表热液阶段流体的温度。从中细粒黑云母花岗岩到似伟晶岩囊状体再到石英晶洞,岩浆-热液体系经历了富挥份熔体→熔体+高盐度流体→高盐度流体→低盐度流体的完整演化过程,形成了CaCl₂-NaCl-H₂O-CO₂体系的岩浆热液流体。包裹体岩相学及激光拉曼探针分析结果显示,在流体包裹体和多晶熔体-流体包裹体中含有长石、方解石、金红石及金属氧化物等子矿物,暗示其所捕获的流体具有较强的成矿能力。     

甘肃干沙鄂博稀土矿床熔体和流体包裹体对成矿的制约

甘肃天祝干沙鄂博稀土矿床产于霓辉正长岩和霓辉正长斑岩中,矿体形态呈不规则脉状、透镜状和板状。成矿过程可分为岩浆期、岩浆-热液期、热液期和表生期,其中岩浆-热液期为主要成矿期。本矿床中的包裹体有熔体包裹体、流体-熔体包裹体、H_2O包裹体、CO_2包裹体、CO_2-H_2O包裹体、含子矿物H_2O包裹体和含子矿物CO_2-H_2O包裹体7类,并以富含流体-熔体包裹体、CO_2-H_2O包裹体为显著特征。包裹体组合从熔体包裹体→流体-熔体包裹体、H_2O包裹体、CO_2包裹体和CO_2-H_2O包裹体→H_2O包裹体的变化,反映本矿床的形成经历了从岩浆→岩浆+热液→热液的演化过程。岩浆期熔体包裹体均一温度为780℃;岩浆-热液期均一温度为191~700℃,盐度为5.26%~22.24%,属中低盐度,成矿压力为68~95 MPa,相应的成矿深度为2.6~3.6 km;热液期均一温度为129~225℃,盐度为0.35%~7.73%,为低盐度。从岩浆期到岩浆-热液期再到热液期,温度逐渐降低,矿化作用主要发生在岩浆-热液期,属中高温、中深成岩浆-热液过渡型矿床。     

新疆阿尔泰阿巴宫富磷灰石磁铁矿床成矿机制：来自包裹体和稳定同位素证据

阿巴宫富磷灰石磁铁矿床位于新疆阿尔泰南缘地区克朗盆地,具有Kiruna型铁矿典型特征。本文对矿床中磷灰石和石英中的包裹体进行了详细的岩相学观察、对流体包裹体进行了显微测温和激光拉曼成分研究,并测定了磷灰石和石英的氢、氧同位素以及硫化物的硫同位素组成。结果表明,不同成矿阶段磷灰石中的包裹体具有明显不同的特征,代表了不同的熔体和流体系统,且流体由早阶段到晚阶段具有一定的演化规律。第一和第二成矿阶段磷灰石中主要为熔融包裹体、流体包裹体和单矿物包裹体,成矿流体分别是高温(主要为290~460℃)中盐度(10.36%~17.79%NaCleqv)和中温(主要为230~290℃)中盐度(16.99%~22.4%NaCleqv)的富Ca2+的H2O-NaCl体系,是富挥发分的Fe-P熔体在结晶过程中捕获熔体和流体的结果。第三成矿阶段的磷灰石和石英中的包裹体特征相似,主要为熔体-流体包裹体、液相包裹体、含液体CO2三相包裹体、含子矿物H2O-NaCl型多相包裹体和含子矿物H2O-CO2-NaCl型多相包裹体。成矿流体温度变化于160~320℃,中低盐度(1.06%~23.1%NaCleqv),少量高盐度变化于33.5%~42%NaCleqv,属H2O-CO2-NaCl体系,是岩浆-热液阶段出溶的流体发生沸腾作用的结果。磷灰石和石英的δD较为接近,分别为-139‰~-118‰和-145‰~-104‰。成矿流体的δ18OH2O值显示以岩浆水为主,从早阶段(4.9‰~9.1‰)向晚阶段(1.5‰~6.0‰)有降低的趋势。硫化物的δ34S(0.4‰~5.2‰)表明硫来自深部岩浆。结合阿巴宫富磷灰石磁铁矿床的地质特征,认为矿床的形成与不混溶作用的发生有关,早阶段成矿是碳酸盐围岩的加入导致富挥发分Fe-P熔体与富Si熔体发生不混溶,由富Fe-P熔体发生分离结晶和堆晶作用形成;晚阶段成矿是富Fe-P熔体演化晚期,由于减压降温导致流体出溶并发生大规模的不混溶(沸腾),即在岩浆-热液过渡阶段由熔体结晶形成。     

癞子岭黄玉云英岩中流体—熔融包裹体研究—黄玉云英岩成因的探讨

癞子岭黄玉云英岩矿物中流体－熔融包裹体研究揭示黄玉云英岩是岩浆－热液过渡阶段的结晶产物。而黄玉云英岩中岩浆作用与交代作用特征并存现象则是低温成岩熔体在结晶过程中共存的热液对已形成的矿物产生水岩反应的结果。     

内蒙古红彦镇地区山神府花岗岩熔融-流体包裹体特征及其成矿意义

通过内蒙古红彦镇地区山神府花岗岩的包裹体研究来探讨岩浆-热液过渡阶段的流体特征和成矿潜力.研究表明,山神府花岗岩包裹体类型可分为熔融包裹体、熔-流包裹体和流体包裹体3大类.熔-流包裹体的存在表明花岗岩经历岩浆-热液过渡阶段,而岩体中心相-边缘相流体包裹体均一温度从281 ℃变化到大于550 ℃,盐度从1.1% NaCl eqv变化到大于66.8% NaCl eqv同样指示了这一特征.根据不同温度、盐度包裹体等容线和水饱和花岗质岩浆固相线相交法可计算岩浆出溶流体温压范围,结合CO₂三相包裹体对岩体最小侵位压力有较好限制,估算出山神府花岗岩最小侵位深度为7.6~9.5 km,出溶温度为580~700 ℃,出溶深度集中在6.0~14.9 km.包裹体拉曼特征表明,熔-流包裹体固相成分含有重晶石、蓝铜矿和赤铁矿等强氧化性物质,说明岩浆-热液体系具有高氧逸度,而在高温高压高盐条件下非常有利于岩浆中Cu等金属向出溶流体中富集,结合野外矿化蚀变特征,分析得出山神府地区具有较好寻找岩浆热液型Cu矿床的成矿潜力.      

芙蓉锡矿田骑田岭花岗岩黑云母矿物化学组成及其对锡成矿的指示意义

芙蓉锡矿田骑田岭复式岩体主要由早阶段角闪石黑云母花岗岩和晚阶段黑云母花岗岩组成.电子探针分析结果表明角闪石黑云母花岗岩中的黑云母属于铁黑云母,黑云母花岗岩中的黑云母属于铁叶云母.相对于黑云母花岗岩,角闪石黑云母花岗岩中黑云母的MgO、TiO2含量偏高,Al2O3含量偏低.矿物化学研究结果显示,角闪石黑云母花岗岩中黑云母的结晶温度、氧逸度(logfO2)分别为680℃～740℃、-16.00～-15.31,黑云母花岗岩中黑云母的结晶温度、氧逸度分别为530℃～650℃、-19.20～-17.50.从角闪石黑云母花岗岩到黑云母花岗岩,岩浆结晶温度和氧逸度逐渐降低.与花岗岩有关的共存流体性质的研究发现,与角闪石黑云母花岗岩共存的热液流体log(fH2O/fHF)fluid,log(fH2O/fHCl)fluid,log(fHF/fHCl)fiuid值分别为4.22～4.39,2.78～3.24,-1.82～-1.73,而与黑云母花岗岩共存的热液流体log(fH2O/fHF)fluid,log(fH2OfHCl)fluid,log(fHF/fHCl)fluid值分别为3.27～3.53,2.85～3.22,-0.75～-0.22,可见与两种岩石类型共存热液流体的性质存在明显差异,且热液中Cl、Sn含量变化与岩浆结晶分异指数呈正相关关系.骑田岭岩体从角闪石黑云母花岗岩到黑云母花岗岩,随着岩浆的演化.岩浆结晶期后分异出的热液流体向富Cl和Sn方向演化.芙蓉锡矿田的成矿流体应主要来源于黑云母花岗岩岩浆结晶期后分异出的岩浆热液.     

岩浆-热液成矿系统中铁同位素地球化学研究现状

铁元素是岩浆-热液成矿系统中参与成矿的重要金属元素之一,岩浆-热液矿床中富铁矿物(黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、斑铜矿、毒砂、菱铁矿)的δ⁵⁶Fe值变化较大(-2.07‰～+1.58‰),指示铁同位素在岩浆演化、流体出溶和热液演化过程中均存在明显的分馏,因此,在约束岩浆-热液成矿系统中成矿金属的迁移-富集-沉淀过程和示踪成矿物质来源方面具有巨大的应用潜力。通过整理和分析前人研究资料,文章总结了岩浆-热液成矿系统岩浆演化、流体出溶和热液演化过程中铁同位素地球化学行为的研究现状。岩浆演化过程中铁同位素会发生显著分馏,如部分熔融过程中,熔体相比残余固相富集重铁同位素;矿物分离结晶会引起残余熔体铁同位素组成的变化,主要受含Fe²⁺或Fe³⁺矿物结晶的影响,如磁铁矿分离结晶会导致残余熔体铁同位素组成变轻,总体反映岩浆氧化还原状态对铁同位素分馏的主要控制作用,因此,含矿岩体铁同位素组成及其变化可用于确定岩浆的氧化还原状态。流体出溶是含矿岩浆演化成为岩浆热液矿床的关键过程,出溶流体相对于母岩富集轻铁同位素,但实验研究表明出溶流体铁...     

热液矿床中Pb的迁移和沉淀机制研究综述

岩浆结晶过程中,矿物-熔体相分离时,Pb优先进入熔体相,表现出不相容性;流体-熔体相分离时,Pb优先进入流体相;卤水-气相分离时,Pb优先进入卤水相;Pb在成矿过程中主要进入液相中进行迁移。氧化、偏酸性、富氯热液体系中,Pb主要以PbCl2-nn(0≤n≤4)形式迁移,尤其在高于350℃的高温环境下,Pb的氯络合物起支配作用;中低温、贫氯、高还原硫的碱性热液中,Pb主要以硫氢络合物形式迁移;氧化、贫氯的强碱性(pH7.5)热液中,Pb主要以羟基络合物形式迁移;贫Cl-且富CO32-和HCO-3配体的中、低温弱碱性热液体系中,PbCO03、Pb(CO3)2-2络合物也很重要。NH3、F-、Br-、S2-x、NaPbCl03、NaPbCl4-以及S2O2-3等潜在无机配体对Pb迁移成矿意义不大。某些有机配体,如羧酸、氨基酸、腐殖酸,在低温(200℃)条件下对Pb的运移成矿有重要作用,尤其羧酸比较重要。在成矿过程中,岩浆-热液成因的Pb-Zn矿床通常经历了早期岩浆房去气、期后热液和晚期热液3个阶段。非岩浆热液成因的层控Pb-Zn矿床流体主要为盆地卤水,矿化机制主要为构造挤压与重力的联合驱动,或者伸展背景下的海底热液对流。影响Pb沉淀富集的微观因素主要包括热液组成、温度、压力、pH值以及Eh值等。热液演化过程中,沸腾减压、围岩蚀变以及流体混合等地质作用促使上述微观物理化学因素发生显著变化,形成地球化学障,从而使得矿石矿物大量沉淀。     

中国不同类型铍矿床中绿柱石流体包裹体特征研究

采用偏光显微镜薄片观察、激光拉曼成分分析等方法, 对伟晶岩型和岩浆热液型铍矿床中绿柱石的流体包裹体进行了岩相学观察和成分分析。结果表明, 绿柱石中原生流体包裹体形态多样, 常孤立或成群沿晶体生长带定向分布, 大小从5~80 μm不等。流体包裹体类型以富液相型气液两相包裹体最常见, 其次为含液相CO2的三相包裹体和含子矿物多相包裹体, 偶见固体包裹体和熔融包裹体。其中, 伟晶岩型绿柱石中包裹体数量和种类更为丰富, 常见含子晶多相包裹体和气液包裹体共存, 岩浆热液型绿柱石中包裹体则相对较少, 可见熔融包裹体与富液相CO2流体包裹体共存。流体包裹体气相成分主要以CO2和N2为主, 液相主要为H2O和CO2以及CO2– 3、HCO– 3等离子。伟晶岩型绿柱石中常见含石英、云母、钠长石等子矿物的多相包裹体, 由伟晶岩中晶体快速结晶形成; 岩浆热液型绿柱石中的有机质气体更丰富, 与氧化剂Al2O3活度较低而形成相对还原环境有关。富含CO2、H2O成分的流体更有利于绿柱石的形成。结合流体包裹体的生成机制, 认为岩浆热液型绿柱石形成于岩浆演化晚期的热液阶段, 伟晶岩型绿柱石形成于岩浆-热液过渡→热液阶段, 绿柱石的形成机制为岩浆的结晶分异和液态不混溶作用。     

山东沂水紫苏花岗岩中残晶相矿物的发现及紫苏花岗岩的形成过程

山东沂水地区紫苏花岗岩主要有 3种类型 ,分别为紫苏花岗闪长岩、紫苏石榴花岗闪长岩和紫苏奥长花岗岩。紫苏花岗岩中普遍存在有熔体交代结构 ,主要由残晶相矿物和结晶相矿物组成。对紫苏花岗岩及变质表壳中流体包裹体产状、成分的研究发现 ,富CO2 流体包裹体和富N2 流体包裹体均来自地幔深部。紫苏花岗岩的形成过程如下 :基性岩浆的底侵作用使本区经历了第一期麻粒岩相变质作用 ,地幔富CO2 流体包裹体的存在使系统a(H2 O)很低 (a(H2 O) =0 .1～ 0 .3) ,麻粒岩相变质作用没有产生熔融作用。幔源岩浆活动的逐渐停止 ,该区又经历了近等压降温的第二期麻粒岩相变质作用。此时 ,深源富CO2 流体作用减弱 ,水的活度增加 ,a(H2 O) =0 .6 5～ 0 .75 ,从而产生岩浆 ,新生岩浆对早期形成的变质矿物进行熔蚀交代作用 ,使早期形成的难熔变质矿物如紫苏辉石、石榴石、单斜辉石等呈残晶相 ,随着温度的降低岩浆基本在原地半原地结晶形成紫苏花岗岩。     

硅酸盐熔体和流体中金的性质及行为研究进展

岩浆演化过程中岩浆—流体阶段发生的相转变过程控制了元素在两相之间的分配行为。作为与岩浆热液活动有密切成因联系的金矿床,其在硅酸盐熔体和流体中的性状及两相间的分配行为是控制该类矿床成矿的重要物理化学因素。介绍了金在流体、熔体中的性状,论述了其在流体/硅酸盐熔体间的分配行为不仅受温度、压力、氧逸度等物理化学条件的影响,还受流体组分(阴离子、阳离子)、熔体组成(Na2O+K2O/Al2O3,Na/K,SiO2,NBO/T)的制约;最后对目前实验研究存在的问题、改进方法以及今后的研究方向进行了探讨。     

川西甲基卡308号脉的矿物学特征及其岩浆- 热液演化示踪

甲基卡稀有金属矿床是亚洲规模最大的伟晶岩型锂矿床，308号脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉。308号脉具有完善的分带性:细粒白云母- 钠长石- 石英带（Ⅰ）、中粗粒钠长石- 石英- 微斜长石带（Ⅱ）、中粒电气石- 钠长石- 石英带（Ⅲ）、中粗粒锂辉石- 钠长石- 石英带（Ⅳ）和中细粒锂辉石- 钠长石- 石英带（Ⅴ），并且富含稀有金属矿物（如锂辉石、绿柱石、锡石和铌钽氧化物），因此是系统研究伟晶岩演化历史和成岩成矿机制的理想实验对象。308号脉的矿物学研究较为薄弱，其岩浆- 热液演化过程及该过程中熔- 流体性质的变化规律，以及稀有金属的富集过程和影响因素尚不清楚。本文选取该脉各结构带中的贯通性矿物云母、磷灰石，以及稀有金属矿物锂辉石和特征性矿物电气石，通过详细的电子探针工作，分析它们的产状、结构特征、化学组成及其变化，结果表明:① 308号脉边部Ⅰ带（高温结晶）中电气石的出现（~5%）反映伟晶岩初始熔体具有富B的特征（>2%）；锂辉石在Ⅳ和Ⅴ带内的大量结晶说明初始熔体可能具有富Li的性质；主要含氟矿物电气石、磷灰石和云母类在岩石中的含量均较低，并且原生磷灰石具有相对偏低的F浓度（<3%），仅能形成于富F环境中的锂云母矿物也十分稀少，这些特征均表明308号脉初始熔体很可能具有较低的F含量；② 伟晶岩体系演化至Ⅴ带时发生流体出溶现象，自此进入岩浆- 热液过渡阶段，出溶流体可能具有富Cs和贫F的性质；③ 原生白云母和电气石化学成分的规律性变化说明308号脉的演化过程很可能不存在外来流体的加入；④ 308号伟晶岩的成岩和锂成矿过程主要受分异结晶作用支配，有限的出溶流体规模和伟晶岩分异演化程度（仅演化至岩浆- 热液过渡阶段，未充分进入热液阶段）对锂辉石的结晶和保存都起到了重要作用。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉岩浆—热液演化和成因

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉,由一陡倾斜的巨大岩钟和缓倾斜的板状体联合组成,总 体形态似一实心草帽。其空间分带十分明显,自外向内可依次划分出如下九个共生－结 构带 ：Ⅰ 文象、变文象伟晶岩带;Ⅱ 糖粒状钠长石带;Ⅲ 块状微斜长石带;Ⅳ 白云母-石英 带;Ⅴ 叶钠长石-锂辉石带;Ⅵ 石英-锂辉石（-叶钠长石）带;Ⅶ 白云母-薄片状钠长石 带;Ⅷ 锂云母-薄片状钠长石带;Ⅸ 石英和微斜长石核。根据伟晶岩各共生－结构带的时 空关系、矿物的多世代性和矿物中的包裹体等特征,从岩浆－热液演化的角度,探讨了伟 晶岩的成因问题,认为：Ⅰ、Ⅲ带和部分Ⅱ、Ⅳ带主要是富水但水不饱和的伟晶岩浆 直接结晶的产物;Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ带是在晶体相、熔体相和流体相三相并存的条件下,即岩浆— 热液过渡阶段结晶形成的;Ⅸ带是在热液早阶段从高温富硅酸盐溶质的超临界流体中结晶出 来 的;Ⅷ带和部分Ⅱ、Ⅳ带则是热液交代的产物。但交代流体不是从深部外来,而是从伟 晶岩浆体系本身在分异演化过程中发生液相分离的结果。     

弧后盆地岩浆演化过程中Cu-Au富集机制研究

弧后盆地热液硫化物由于比大洋中脊硫化物显著富集Cu-Au而备受关注(Hannington et al.,2005)。这是由于弧后盆地硫化物的成矿物质除了来自基底岩石以外,还与岩浆流体的金属贡献有关(e.g,Yang and Scott,1996;2002;Sun et al,2004)。Cu-Au可以以络合物的形式进入挥发分,并随着岩浆去气作用直接进入海底热液循环系统。因此,岩浆演化过程中能否发生Cu-Au的富集,是形成富Cu-Au的岩浆流体和高品位Cu-Au硫化物的前提。西太平洋Manus盆地的ER脊和Lau盆地的VFR脊均发育了一套基性至酸性的岩石组合(玄武岩-玄武安山岩-安山岩-英安岩),并拥有大规模的海底热液成矿。对ER和VFR岩浆岩中Cu-Au地球化学行为及其控制因素的研究,将有助于揭示岩浆中Cu-Au的富集机制,以及岩浆流体对海底热液系统的影响。Cu在VFR岩浆演化过程中表现出了明显的相容性,即Cu含量随着MgO含量的降低而降低(图1a);而Cu在ER岩浆演化过程中表现出了双重性质,首先表现为不相容,而后又表现为相容,即Cu含量随着MgO含量的降低首先逐渐增加而后急剧减小(图1b)。以上现象说明VFR和ER的原始岩浆具有迥然不同的物化条件。根据VFR和ER岩浆岩中MgO和TFe O(Fe O+Fe2O3)的协变关系,我们利用Petrolog3软件(Danyushevsky and Plechov,2011)对原始岩浆的氧逸度(fO 2)、H2O含量和矿物结晶压力等条件进行了模拟反演。结果显示:VFR岩浆的fO 2区间为[FMQ-0.3,FMQ+1],而ER岩浆的fO 2区间为[FMQ+1.5,FMQ+2]。从S6+/∑S和fO 2的关系曲线(Jugo et al,2010;图2)可以看出,VFR岩浆的S6+/∑S比例为0~0.42,这说明S在VFR岩浆中主要以S2-形式存在,从而解释了为什么Cu在VFR岩浆演化过程中表现为相容性;相反,ER岩浆的S6+/∑S比例在0.9~1.0,从而避免了S2-饱和的发生,这也解释了为什么Cu在ER岩浆演化初期表现为不相容。而后来Cu含量之所以发生急剧下降则与磁铁矿的分离结晶有关,磁铁矿的分离造成岩浆中Fe2+含量的增高,促使8Fe O+SO2-4=4Fe2O3+S2-反应的发生(Sun et al,2004;Jenner et al,2010)。由此看来,f O2对Cu的地球化学行为起一级控制作用。另外,ER岩浆的矿物结晶压力(0.1-0.15kbar)要远低于VFR(1kbar),这与从地球物理资料获取的岩浆房深度基本一致(1.46 vs.2.5,Jacobs et al,2007)。低压会限制H2O在岩浆中的溶解度,例如ER岩浆的H2O含量为0.85%~1.00%,远低于熔体包裹体的H2O含量。而VFR岩浆房的深度更大,但VFR岩浆的H2O含量(0.02%~0.6%)还是远低于ER岩浆。由于H2O能够抑制斜长石的结晶分异(Danyushevsky et al,2011),受ER岩浆高含H2O量的影响,斜长石的结晶时间最大程度能被延迟到MgO6%。而本文一个重要发现是:对于高fO 2的岩浆,Cu含量开始增长的时间与斜长石的结晶时间一致。因此,岩浆的含H2O量越高,越不利于岩浆中Cu的富集。我们的研究结果具有以下重要指示意义:(1)在相同fO 2时,浅位岩浆房(低H2O-P)将更利于岩浆中Cu-Au的富集;(2)fO 2更高的ER岩浆比VFR岩浆形成的挥发分更富集Cu-Au,这也解释了为什么ER硫化物的Au含量比VFR硫化物高出一个数量级;(3)岩浆的f O2和H2O含量正相关,说明岩浆f O2的高低受俯冲组分加入程度的影响。     

新疆阿尔泰吉伯特铁矿床包裹体特征研究

吉伯特铁矿是新疆阿勒泰地区产于泥盆纪海相火山岩中的小型矿床。本文对吉伯特铁矿床的包裹体开展了研究,识别了熔体包裹体、熔体-流体包裹体以及富晶体的流体包裹体,并对其进行了初步的显微测温、激光拉曼光谱和电子探针等研究。熔体包裹体中含有富Si玻璃质、贫Si富Fe熔体、石英、萤石、方解石、磁铁矿等多种成分,它们分别组成不同的包裹体组合。熔体包裹体、熔体-流体包裹体和流体包裹体的存在表明它们被捕获时是一种熔体与流体共存的不混溶状态,这充分说明了吉伯特铁矿床的形成与岩浆熔体、岩浆-热液过渡性流体有直接的成因联系。吉伯特铁矿床中Fe的矿化是一个熔体相逐渐减少,流体相逐渐增加的连续演化过程,它受岩浆作用、岩浆-热液过渡性流体以及矽卡岩作用的共同制约。