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].     

会泽铅锌矿床成矿流体浓缩机制

云南会泽铅锌矿床位于扬子板块西缘川-黔-滇铅锌银多金属成矿域的中南部, 严格受断裂带的控制.长期以来, 对于该矿的成矿流体来源存在着较大的争论.研究表明, 矿石中脉石矿物方解石的C、O同位素组成相对均一, 其δ13C (PDB) 为-2.1×10-3~-3.5×10-3、极差-1.4×10-3、均值-2.8×10-3, δ18O (SMOW) 为16.7×10-3~18.6×10-3、极差1.9×10-3、均值17.7×10-3, 不同矿体(不同标高)、不同产状以及相同矿体不同产状方解石的C、O同位素组成不具明显差别; 除了纯液相包裹体(L) 和富液相的气液两相包裹体(L+V) 外, 还存在含子晶的三相包裹体(S+L+V) 和不混溶的CO₂三相包裹体(V_CO2+L_CO2+L_H2O), 流体包裹体均一温度介于110~400℃之间, 具有双峰现象; 矿床的(87Sr/86Sr) ₀ (0.713676~0.717012) 不仅明显高于地幔(0.704±0.002) 和峨嵋山玄武岩(0.703932~0.707818;85件样品) 的(87Sr/86Sr) ₀, 也相对高于矿区赋矿地层(C₁b) 的(87Sr/86Sr) ₀ (0.70868~0.70931;3件样品), 但明显低于基底岩石的(87Sr/86Sr) ₀ (0.7243~0.7288;5件样品), 且成矿过程中流体基本没有发生Sr同位素分馏现象.因此, 成矿流体为均一流体, 是不同性质流体的混合产物, 具有多源性.而从气液两相包裹体盐度-均一温度图解可以看出, 在300~400℃区间, 包裹体盐度基本被孤立为两群: 一群为5%~6% (w (NaCl)), 另一群为12%~16% (w (NaCl)).而在100~300℃特别是150~250℃区间, 包裹体盐度则基本均匀分布在7%~23% (w (NaCl)) 之间.断裂带形成压力为(50~320) ×105Pa, 矿体上覆岩石压力为(574~640) ×105Pa, 矿床成矿压力为(145~754) ×105Pa.流体在上升到断裂带后压力的剧降, 导致了沸腾作用的发生.在混合作用和沸腾作用的双重影响下, 受狭窄断裂带控制的成矿流体高度浓缩, 金属矿物得以大规模地从流体中沉淀出来, 形成品位极高的铅锌矿石.      

显微激光拉曼光谱测定单个包裹体盐度的实验研究

水溶液激光拉曼光谱上 O-H 展宽区(2800～3800 cm~(-1))对盐浓度的改变非常敏感,通过计算显微激光拉曼光谱的偏移参数,就可以确定包裹体溶液(室温)的盐度。已有实验证明这种方法适合于标准溶液。人工合成流体包裹体作为天然包裹体的参照物,可以被用来验证许多涉及流体包裹体的假设的有效性,人工合成包裹体是检验激光拉曼光谱测定单个流体包裹体盐度可行性的关键。本文采用 Sterner 等(1984a)提出的方法,在50MPa/100 MPa,500～600℃范围内合成纯 H_2O 体系及 NaCl-H_2O 体系的包裹体,利用合成包裹体对单个流体包裹体盐度的激光拉曼光谱测定进行较为系统的研究。结果表明这种方法确定单个不饱和流体包裹体盐度是可行的,而且较精确(相差 1％±),是一种快速、简便、无损的盐度测定方法。     

100MPa、850℃和800℃条件下锡在流体与富磷过铝质熔体相间分配的实验研究

利用江西宜春414岩体中的钠长石花岗岩作为实验初始物,制备含不同1〉20s含量（0．27％－7．71％）的实验玻璃,本次实验研究了100MPa、850℃和800℃条件下Sn在流体与富磷过铝质熔体相间的分配。实验结果显示,Sn在流体与熔体相间的分配系数（Dsofluid/mclt）变化于2．10×10^-4－1．36×10^3之间,指示Sn强烈趋向于在富磷过铝质熔体中富集。随体系中P2Os含量从0．27％增至1．91％,Sn在流体与熔体相间的分配系数逐渐增加,当体系中R2O5含量进一步增加时,Sn在两相间的分配系数呈降低的趋势。本次实验结果表明,P可能不是Sn以流体相形式进行搬运的主要络合剂。     

铅锌矿床中铅锌硫化物真的是从酸性溶液中析出?--以云南会泽铅锌矿床为例

流体是不是呈酸性,不是简单地由其pH值是否小于7确定,而应该根据其pH值是否大于一定温度下纯水的pH值确定。以会泽铅锌矿床为例,根据不同成矿阶段矿物相之间的平衡条件,讨论了成矿流体pH值随温度变化的情况。结果表明,会泽铅锌矿床成矿时流体呈中性—弱碱性,金属矿物(包括金属硫化物)是从中性—弱碱性溶液(而不是酸性溶液)中析出,这与前人的观点有着很大的不同。     

Simulating experiment on the hydrothermal superimposing metallogenesis of the Dongguashan strata-bound copper deposit

Series of sedimentary hydrothermal-diplogenetic copper deposits have been found scattering in the region along the middle-lower reaches of the Yangtze River, and their metallogenetic mechanism is still in hot debate. In order to reveal the ore-forming kinetics of sedimentary process and hydrothermal superimposition, and evaluate the role of sedimentary pyrite in the enrichment and precipitation of copper, a set of simulating experiments on the reaction between pyrite and CuCl2 solution were conducted. According to the physicochemical characteristics of the ore-forming fluid of the Dongguashan copper deposit, Anhui Province, 100 MPa was selected as the experimental pressure, and the experimental temperatures were set at 450, 350, 250 and 150°C, respectively. The reactions between pyrite grains isolated from the Shimenkou strata-bound pyrite deposit and the solution with 0.2 mol/L CuCl2 and 1.0 mol/L NaCl were experimentally simulated. Then, variations in surface topography and surface chemistry of the experimental pyrite grains were documented using scanning electronic microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), Auger electron spectrometry (AES) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and the solution and newly formed minerals were analyzed using inductively coupled plasma (ICP-AES) and X-ray diffraction (XRD) techniques. Desulphurization of pyrite surface was observed and new copper minerals were detected. It is proposed that pyrite can act as a geochemical barrier for the enrichment and precipitation of copper from the solution under the experimental conditions. Furthermore, the ore-forming mechanism of sedimentary hydrothermal-diplogenetic copper deposits was discussed.     

流体沸腾机制探讨及在石油地质中的可能性——来自合成流体包裹体的证据

本文通过对流体包裹体的合成实验研究,探讨了流体沸腾机制及在石油地质中的可能性。研究表明,流体沸腾作用的发生,主要跟降压或降温降压作用以后流体落入一定盐度流体气相线与TP(H2O)-CP(H2O)-CP(NaCl-H2O)曲线的下方L V或L V H(石盐)相图区的温度与压力范围内有关。由于深大断裂的存在,可能使部分油气流体发生间歇性的沸腾作用,这对于加速油气运移、提高油气成熟度和促进天然气藏的形成可能具有十分重要的意义。     

锶、钕同位素对德兴斑岩铜矿元素迁移的示踪

Sr同位素（而不是Sr浓度）由斑岩体内部向围岩接触带呈有规律升高（0．705→0．711），指示了德兴铜厂斑岩铜矿的成矿元素是从岩体内部随成矿流体迁移到接触带附近的，这符合斑岩铜矿的正岩浆成因模式。Nd同位素则相对稳定，可作为蚀变侵入体岩浆起源的研究手段。     

高温高压实验产物中出现的流动构造及其岩石学意义

在高温高压实验产物中发现了长石和云母定向排列以及球粒被拉长并定向排列的现象。这种与野外常见的地质事实相一致的现象说明，某些花岗岩体边部钾长石的定向排列可能是岩浆流动造成的。     

富氟花岗岩体系岩浆流体内稀土元素演化规律的实验研究

高温高压实验结果表明，随着富氟过铝花岗质岩浆分离结晶作用的进行，在与熔体相共存的流体相中，REE浓度呈有规律地变化：当温度从750℃下降至接近固相线（570℃）时，流体相中REE浓度逐渐降低，这一规律与REE在稀有金属花岗岩体上部岩相带中REE含量贫化的地质事实相一致。在富氟过铝质花岗岩体系中，REE易于分散进入某些造岩矿物（如黑云母等）和副矿物（如萤石和锡石等）中，从而不利于REE形成热液矿床。