广西栗木花岗岩岩浆气—液分异作用与成矿作用

广西栗木花岗岩是华南地区具有代表性的含锡、钨、钽、铌矿的稀有金属花岗岩,发育一些紧密共生但结构有明显差异的岩石。在岩相学研究的基础上,运用热动力学原理对这些特殊地质现象进行成因分析以了解相应的岩浆演化过程,得出的结论构成了岩浆演化的动态证据链并相互印证,且与热动力学方程检验结论相吻合。研究结果表明,气—液分异是稀有金属花岗岩最重要的成岩与成矿作用机制。当富水岩浆上升侵位时,岩浆发生大规模的气—液分异作用,形成新的熔体相和大量夹带气相的气泡。新的熔体相因饱和水压尸(H_2O)的突然降低而过冷却结晶形成斑状结构岩石,气泡则上升迁移至不同部位,随后破裂再次发生气—液分异形成残余气流体和残余熔体相。残余气流体进一步交代先结晶的斑状结构岩石形成蚀变带花岗岩,或者结晶形成伟晶岩。残余气流体还是金属成矿元素迁移的主要载体,岩体内带的蚀变花岗岩型锡铌钽矿的成矿作用主要与残余气流体对花岗岩的自交代作用有关,而岩体顶上带的岩脉型钨锡矿的成矿作用主要与残余气流体在围岩裂隙中的结晶作用有关。     

伟晶岩型稀有金属矿床成矿作用研究进展

伟晶岩型矿床是世界上重要的稀有金属矿床类型之一,也是当前国际矿床学研究热点之一。近年来该类稀有金属矿床在分类、成矿流体及成矿物质来源、伟晶岩成岩方式和稀有金属富集机制等方面的研究取得了一些重要进展。伟晶岩通常与母质岩浆具有密切的时空关系,但不少也与母质岩浆无成因关系。伟晶岩稀有金属矿床成矿熔体/流体具有低黏度、富水、高分散性、富碱等性质,可导致P、F和B等元素在伟晶岩中的极端富集,使其与稀有金属组成各类络合物或化合物而迁移与富集。富含Li-Cs-Ta(LCT)型伟晶岩与S型花岗岩关系紧密,成矿物质主要起源于黑色页岩等海相沉积物质,而富含Nb-Y-F(NYF)型伟晶岩常与A型花岗岩联系紧密,属同源岩浆演化和矿化。花岗质岩浆分异结晶和地壳或地幔岩石的部分熔融是伟晶岩两种主要的形成方式。流体不混溶作用、富助熔组分花岗岩浆高度结晶分异和热液交代作用3种富集机制可用于解释伟晶岩型稀有金属矿床的形成。     

太行山中段麻棚岩体花岗岩类岩石副矿物成因矿物学研究

通过对麻棚岩体花岗岩类岩石主要的副矿物组合(磁铁矿、榍石、磷灰石、锆石等)和相应的含量以及矿物的形态、成分,特别是花岗岩中330粒和石英闪长岩中316粒锆石群形态学的研究,结合岩相学特征,探讨了花岗岩的成因、岩浆演化及其与金矿化的关系。确定麻棚岩体为岩浆成因,岩浆物质组成以壳源为主,有幔源物质混入,为Ⅰ型花岗岩;副矿物在相对氧化环境下结晶,锆石在900℃～600℃范围内结晶。锆石结晶温度跨度大以及斑晶具有黑云母等含水矿物,表明侵位前岩浆富含水分;锆石结晶温度的峰值变化以及岩石的斑状结构表明,岩浆在侵位时曾经发生过不同程度的气—液分离。岩浆结晶过程中的相对氧化环境和岩浆的气—液分离对金矿的成矿作用具有重要意义。     

地壳深熔条件下的转熔矿物研究进展

地壳深熔作用有两种形式,即流体相缺乏的脱水熔融和流体相存在的加水熔融。由于地壳岩石中水含量的差异(岩石中含水矿物的丰度和外来水的加入量),岩石发生不同形式的部分熔融所需要的温度和压力条件有很大差异。转熔矿物是岩石发生不一致熔融的产物,在形成过程中携带了地壳深熔源区物质和熔体的大量信息,是追溯高温变质岩石经历深熔作用的最可靠依据。它们与高级变质岩中残留的变质矿物和岩浆或熔体中结晶的岩浆矿物具有明显不同的来源,分别代表了岩石曾经历的不同演化历史。通过对不同成因的矿物进行矿物结构、包裹体、主量元素、微量元素和同位素以及共生矿物组合等多方面的综合考察,可以有效识别出高级变质岩中的转熔矿物、变质残余矿物和岩浆矿物。准确识别高温-超高温变质岩以及花岗岩中不同成因的矿物相,是研究高温变质作用的前提条件,对研究混合岩和S型花岗岩的成因都起着非常重要的作用。     

武当隆起西段新元古代牌楼花岗岩中黑云母成分特征及成岩指示意义

黑云母是花岗岩中常见的造岩矿物,其化学成分可以用于判断岩体形成时的物理化学条件、岩石成因类型及构造环境。本文利用电子探针(EMPA)对武当隆起西段牌楼花岗岩中的黑云母进行了成分分析,结果发现这些黑云母Al~Ⅵ原子数较低(0.128～0.395),而Ti原子数适中(0.236～0.267),属于铁叶云母,并且均具富Fe贫Mg的特征,Fe~(2+)/(Fe~(2+)+Mg)值为0.985～0.989。岩相学观察和化学成分分析结果显示,牌楼二长花岗岩中的黑云母为岩浆成因,结晶温度为640～710℃,寄主岩体的固结压力为0.9～1.7 GPa,log f_(O_2)变化于-18.1～-17.4之间,指示其形成于低氧逸度环境中。岩浆的氧逸度较低可能是导致牌楼岩体不能形成Cu、Au和Mo矿化的决定因素,而缺乏Sn矿化可能与熔体温度较低有关。综合黑云母化学成分和岩石地球化学特征,认为牌楼似斑状二长花岗岩为A型花岗岩,侵位于非造山的伸展构造背景。     

赣西北狮子岭花岗岩型锂矿床成因：来自岩石地球化学和锆石U-Pb年代学的约束

赣西北矿集区是中国重要的花岗岩型锂矿资源基地,以发育多期次多阶段岩浆作用和大规模锂等稀有金属矿床著称。区内花岗质岩浆与稀有金属成矿关系密切,为进一步研究该地区花岗质岩浆演化特征及其与稀有金属成矿的联系,确定相关花岗岩成岩时代及成因类型,查明稀有金属成矿机制,笔者选择九岭地区狮子岭花岗岩作为研究对象,对其开展了岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学分析。结果显示,狮子岭花岗岩属高钾钙碱性系列,具有高Si,富P,贫Ca、Mg、Fe,富集U、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr等大离子亲石元素,稀土元素总量较低（ΣREE=2.12×10^-6~146.24×10^-6）,轻稀土元素相对富集（LREE/HREE=3.5~16.53）,弱Eu负异常（δEu=0.23~0.59）的特征。整体上具有S型花岗岩的地球化学特征。锆石U-Pb定年显示,黑云母二长花岗岩成岩年龄为（141.02±0.59）Ma,锂（白）云母碱长花岗岩成岩年龄为（113.96±0.72）Ma。锂（白）云母碱长花岗岩成岩过程中形成磷锂铝石及锂云母等含锂矿物,其成岩年龄可视为锂等稀有金属成矿年龄。该区稀有金属矿化受燕山晚期岩浆结晶分异作用及后期热液交代作用共同影响,岩浆结晶分异作用是Li、Nb、Ta成矿的决定性因素,后期热液交代作用为Li等成矿元素的二次富集提供条件。     

湖南香花岭地区花岗岩中锂对成岩成矿的制约

锂（Li）是一种战略关键金属,岩浆阶段主要在花岗质岩石中得到富集和结晶。由于具有不相容和富挥发性等性质,锂对花岗岩的成岩成矿具有重要的制约。文章利用电子探针、LA-ICP-MS 等分析手段,对湖南香花岭地区癞子岭和尖峰岭花岗岩进行系统岩相学、主微量和矿物学研究,结果表明：（1）花岗质岩浆结晶分异过程中,Li 含量逐渐升高,大幅度降低了熔体粘度,增大了结晶温度区间,花岗质岩浆得到充分结晶分异,导致花岗岩的垂直分带;（2）花岗岩中Li 与稀有金属含量呈正相关关系,Li 与Ta、Nb、Sn 等稀有金属具有协同成矿作用;（3）花岗岩中云母类矿物具有向富Li 演化的趋势,以铁锂云母为主,随着铁锂云母的结晶,Nb、Ta、Sn 等稀有金属相继析出,导致晚期云母中Ta、Nb 等含量降低。熔体中H2O、F 等对花岗质岩浆的性质和结晶分异有较大影响,但不足以致使花岗岩呈垂直分带。     

稀有金属花岗岩的稀土元素四分组效应

本文系统总结了稀有金属花岗岩的稀土元素四分组效应的特点,根据大量分析数据和实验地球化学资料,指出花岗岩的稀土元素四分组效应在熔体-流体共存体系中形成,花岗质熔体的高程度分离结晶(含稀土副矿物相)和与富挥发分(F、Cl)流体的相互作用是形成稀土四分组效应的重要控制因素。据此,本文提出了稀有金属花岗岩的高程度分离结晶-富挥发分流体交代复合成因模型,进行了模型定量计算,并指出,稀土元素四分组效应可作为识别矿化花岗岩的重要标志之一。     

新疆阿斯喀尔特铍矿床的流体和熔体包裹体特征成矿机制研究

<正>花岗伟晶岩是介于岩浆-热液演化之间的一种岩石类型,是Li、Be等稀有金属矿床的主要赋存岩石。花岗伟晶岩型稀有金属矿床的成矿流体形成机制,即是热液自挥发分饱和岩浆的出溶作用,还是花岗岩浆演化晚期的液态不混溶作用,尚存在很大争议(London,1989;Thomas,2002)。新疆青河县阿斯喀尔特铍矿床同时产有花岗岩型和似花岗伟晶岩型铍矿体。本次研究拟通过流体和熔体包裹体研     

西藏拉隆穹窿淡色花岗岩中石榴子石矿物学研究及对岩浆-热液过程的指示

为建立淡色花岗岩演化和稀有金属成矿的矿物学指标,本文选取了北喜马拉雅拉隆淡色花岗岩的石榴子石为研究对象,对其开展电子探针分析和矿物原位LA-ICP-MS微量分析,结果表明MnO含量从白云母花岗岩(12.42%~13.48%)到钠长石花岗岩(16.83%~22.09%)逐渐增高,白云母花岗岩石榴子石主要为铁铝榴石,钠长石花岗岩中石榴子石主要为锰铝榴石,其均为典型岩浆成因的石榴子石。石榴子石微量元素结果显示白云母花岗岩和钠长石花岗岩石榴子石稀土均呈现HREE富集、LREE亏损,Eu负异常的特征。从白云母花岗岩到钠长石花岗岩,石榴子石中Zn含量增加,Sc、Y和HREE等元素含量降低,特别是当HREE含量小于1000×10^-6时,稀有金属元素Be、Nb和Ta含量增加,标志着岩浆演化从正岩浆阶段进入了岩浆-热液过渡阶段。形成于岩浆-热液过渡阶段的锰铝榴石可以作为拉隆淡色花岗岩Be-Nb-Ta稀有金属矿化的矿物学指标,此外,石榴子石中Sc、Y和HREE等元素的变化也可以作为淡色花岗岩稀有金属矿化的判别标志。