硅酸盐熔体结构与岩浆液态不混溶作用

本文简述了硅酸盐熔体结构和岩浆液态不混溶作用的基本特征，计算了玄武岩中基质和液态不混溶共轭熔体对的ＮＢＯ／Ｔ值，发现三者具有不同的熔体结构，据此总结出硅酸盐熔体结构与岩浆液态不混溶作用之间的内在联系。同时利用硅酸盐熔体结构解释了组分对岩浆液态不溶混作用的影响。     

常压下硫酸盐与基性硅酸盐熔体不混溶的实验研究

自然界中广泛存在硅酸盐与硫酸盐之间的熔体不混溶现象,这种不混溶过程控制了岩浆演化过程的氧逸度变化和岩浆中S的含量,同时也对金属元素的富集具有重要意义。前人对硫酸盐与硅酸盐的熔体不混溶过程及稀土元素在不混溶相分配行为的研究主要集中在碱性硅酸盐与硫酸盐体系,但对基性硅酸盐与硫酸盐的熔体不混溶行为及稀土元素在此过程中的分配规律研究仍相对薄弱。本文选择基性硅酸盐样品与实验用Na₂SO₄按质量比1∶1制成混合实验样品粉末,并添加少量H₃BO₃作为助熔剂,通过马弗炉加热至1 200℃,使粉末完全熔融,并在1 200℃恒温12 h后在马弗炉中快速冷却至常温。对加温-冷却后的样品进行详细的岩矿相、SEM/EDS和不同相态的原位LA-ICP-MS分析。研究结果表明,在1 200℃的条件下,硫酸盐与基性硅酸盐熔体可以大比例混溶,且降温会造成两者的不混溶,在不混溶过程中Na、Ca、K、REEs等趋向于进入硫酸盐熔体。不混溶形成的硫酸盐熔体中,稀土元素含量明显高于残余硅酸盐熔体,但轻重稀土元素没有明显的分异。不混溶硅酸盐熔...     

花岗岩—KBF4—Na2MoO4—WO3体系的实验研究及其矿床学意义

为探讨长英质岩浆作用过程中金属成矿元素的地球化学行为及其成矿意义，我们进行了常压下花岗岩－ＫＢＦ３－Ｎａ２ＭｏＯ４－ＷＯ３体系的实验研究。结果表明，高温（１２５０℃）条件下呈均一状态的花岗岩－ＫＢＦ４－ＮａＭｏＯ４－ＷＯ３体系，当温度降低时发生液态不混溶，从中分离出含矿熔体的小液滴，体系中的Ｍｏ（Ｗ）几乎全部富集在这种小液滴中。含矿熔体中极富含Ｃａ、Ｍｇ和Ｐ，而贫Ｓｉ、Ａｌ和Ｋ，Ｈ２Ｏ和Ｆ富集在含矿熔体中。此实验结果表明：长英质岩浆中液态不混溶作用的发生可以使成矿元素Ｗ和Ｍｏ富集到与硅酸盐熔体不混溶的独立的非硅酸盐熔体中。这种熔体在适当的地质条件下继续演化可形成类似镁铁质岩浆演化过程中常出现的岩浆熔离型矿床。本实验结果可能为斑岩矿床的形成机理提供一种新的解释。     

长英质岩浆中液态不混溶与成矿作用关系的实验研究

本文的实验研究表明：１２５０℃（１０５Ｐａ）条件下呈均一状态的花岗岩－ＫＢＦ４－Ｎａ２ＭｏＯ４体系，在１０００℃条件下发生液态不混溶形成三种熔体：相对偏酸性的液滴、相对偏基性的熔体和成矿熔体。成矿熔体中富含ＣａＯ、ＭｇＯ和ＭｏＯ２组分。红外光谱研究表明：硅酸盐熔体结构以［ＳｉＯ４］基团为主，而成矿熔体结构中存在Ｃａ—Ｆ、Ｃａ—Ｏ—Ｍｏ、Ｈ—Ｏ—Ｈ以及Ｘ─ＯＨ（Ｘ＝阳离子）基团，说明Ｈ２Ｏ和Ｆ富集在成矿熔体中。液态不混溶作用产生的三种不混溶熔体的结构差异明显，主要表现在结构单元中桥氧数目的变化，相对偏酸性的Ａ类小球体的结构单元中桥氧数最高，基底玻璃熔体中桥氧数则相对较少，而成矿熔体中不存在桥氧。本实验研究结果表明长英质岩浆中的液态不混溶可直接导致成矿熔体的形成。这意味着长英质岩浆中的液态不混溶可直接导致斑岩矿床的形成。     

硅酸盐岩浆液态不混溶作用的理论基础概述

液态不混溶作用是岩浆演化过程中的重要作用之一。本文针对具有普遍意义的硅酸盐岩浆液态不混溶作用的研究历史和进展,对其理论基础,包括熔体结构、相平衡、动力学和元素分配以及同位素分馏等问题进行了阐述。同时还就岩浆混溶作用中涉及到的稳定态和亚稳态液态不混溶不同的相平衡关系,以及从热力学角度液态不混溶作用发生的驱动力,不混溶相从成核到长大再到最终相分离的动力学过程进行了详细介绍。此外,针对岩浆系统,还总结了发生不混溶的条件和不混溶作用过程中元素的地球化学行为。最后以攀枝花层状岩体中部岩相带的形成为例,说明粒间熔体液态不混溶作用在韵律层形成过程中发挥的重要作用。     

成矿碳酸岩的实验岩石学研究现状与展望

火成碳酸岩及其风化产物是全球战略性关键金属稀土元素(REE)和铌(Nb)的主要来源。因此,对关键金属在火成碳酸岩中的超常富集机理研究具有重要的科学意义。研究表明成矿碳酸岩常常与碱性杂岩体存在密切的时空联系,因而母岩浆应属于碳酸盐化的硅酸盐岩浆,并以霞石岩岩浆为主。针对碳酸岩关键金属矿床的成岩成矿过程,已有实验发现母岩浆在地壳内的演化过程中,既可以通过分离结晶作用,也可以通过液态不混溶作用形成碳酸岩。然而,更加接近自然样品的多组分体系的实验均表明液态不混溶作用总是先于碳酸盐矿物分离结晶作用。因此,液态不混溶作用对关键金属成矿过程有着不可忽视的作用。尽管如此,已有不混溶实验表明当碳酸盐熔体和硅酸盐熔体发生不混溶之后,关键金属REE与Nb总是优先分配到硅酸盐熔体(碱性岩)中,但是在成矿杂岩体中,REE与Nb是高度富集在碳酸岩中。虽然不混溶实验表明REE与Nb在碳酸盐-硅酸盐熔体中的分配系数与含水量有关,即与熔体的聚合程度有关,但是绝大部分成矿碳酸岩成矿过程一般并不富水,所以碳酸岩中REE和Nb等关键金属元素超常富集的机理并不明确。因此未来的研究应重点关注在碳酸岩演化的过程中,除了水以外,其他配体对于关键金属元素在不混溶硅酸盐-碳酸盐熔体之间分配系数是否有影响,从而找到控制碳酸岩中关键金属成矿的关键。     

镁铁岩-超镁铁岩侵入体含铂性评价标志

镁铁岩-超镁铁岩侵人体中常常含有少量及微量硫化物,它们是硅酸盐岩浆与硫化物熔体不混溶作用的产物。由于岩石圈环境下铂族元素亲硫性的制约,当硅酸盐岩浆与硫化物熔体呈液态熔离时,铂族元素便被硫化物熔体所捕集和运载,尔后在重力分异过程中下沉到岩盆底部富集成矿。能否依据岩盆上部岩浆熔离硫化物的铂族元素丰度值来判断岩盆深部铂族元素潜在成矿能力呢?这是本试图回答的问题。     

玄武岩成分区熔体结构的Raman光谱研究

采用半导体脉冲激光光源和时间分辨探测技术, 对Ab -An -Di相图同结线附近处于玄武岩成分区的2个硅酸盐样品进行了升温过程的Raman光谱研究.研究了该成分区域中玻璃-晶体-熔体高温下的相转变、升温过程及其熔体的特征光谱的变化特点.发现高温熔体结构与低温玻璃结构存在明显区别, 晶体对熔体结构有继承性.同时观察到了Ab12 An3 6Di52在熔态时的分相作用, 可能反映了该组分液态不混溶的发生.通过对高频区的解谱, 初步探索了体系中各结构单元的种类及含量与温度的关系.      

肇东陨石高压加热—熔融实验研究

在30kbar压力下进行了肇东陨石的加热-熔融实验。实验结果表明。从840℃至2050℃,陨石中的金属-硫化物相经历了熔融—两相混溶的过程,最终形成一种Fe、Ni、Co、S之比不相等的多相混合物。而陨石中的硅酸盐相经历了热变质—熔融—熔融分异的过程。初熔温度为1610℃,2050℃时熔体发生分异,有富Si、Al的硅酸盐新相分离出来。以上述结果为依据,本文对类地行星早期层圈构造的形成机制进行了探讨和推论。     

贵州省梵净山地区玄武质与流纹质岩浆液态不混溶的发现

正液态不混溶(liquid immiscibility)作为最重要的成岩成矿机制之一早就引起了学术界的关注(罗照华等,2007)。但是,自从阿波罗11号采集的月岩中首次发现自然条件下硅酸盐液态不混溶现象(Roedder et al.,1971)以来,地球火成岩中成规模的液态不混溶现象并不多见,涉及液态不混溶过程的论述大多数是基于其最终产物的解释。笔者等于2016年3月在贵州省梵净山地区(图1)进行野外地质工作中发     

福建下西坑铁矿及与之相关的矿浆实验研究

福建下西坑铁矿是与闽南晚三叠世文宾山组火山-沉积岩有关的铁矿床.许多证据如岩石中含有磁铁矿浆角砾及各种流纹状铁矿浆,矿石中TiO_2含量高且稳定(3%~7%),与含铁量呈正相关关系,岩石中稀土含量也与铁含量呈正相关关系等,表明其铁质直接采源于从原始岩浆中分熔的铁质矿浆.实验研究表明,模拟下西坑原始岩浆体系的实验体系(Fs_60'Usp_40)-Ap-Ap在latm,1250℃等温面上存在一个液相不混溶区,即下西坑铁矿的原始熔浆在一定条件下能够分熔出富铁熔浆.     

梅山铁矿矿浆成因的系统探讨

梅山铁矿在矿床地质特征、成矿流体来源、氧同位素的组成、实验岩石学资料以及稀土元素分布特征等方面，都充分体现了矿浆成因观点的正确性。特别是磁铁矿及其围岩中稀土元素的系统研究，为进一步探讨矿浆成因铁矿提供了新途径     

论双井子铁矿的成因

本文通过对甘肃双井子铁矿的地层、岩石、地球化学特征、构造等因素的研究,认为双井子铁矿的或因应属"基性火山岩、花岗岩化热液矽卡岩型铁矿".     

铁矿浆出现的构造背景及其找矿评价意义

铁矿浆、斑岩铜矿和海相火山岩铜矿均是火山－岩浆作用的产物。铁矿浆通常形成于构造环境从引张发展至挤压过程中并以挤压条件为主时，介于斑岩铜矿和海相火岩岩铜矿的成矿条件之间，其成因及时分布与斑岩铜矿更加密切，多出现于陆相或海陆交互相环境。     

铜官山地区矽卡岩型铜金矿床稀土元素特征及其成因意义

铜官山地区不同成因类型的矽卡岩发育，各自对应着不同成因类型的铜金矿床，且具有不同的稀土元素分布模式及演化特征，提供了矽卡岩矿床多成因的信息。     

MINERALIZATION PATTERN AND ORIGIN OF THE DASHKESAN IRON ORE DEPOSIT

Work by the authors [on the Dashkesan, Little Caucasus, iron ore deposit] indicates a strong control of the skarn-like ore deposits by Upper Jurassic tuff-bearing carbonate rocks, which have favorable permeability and chemical composition. The distribution of these rocks is strongly controlled by lithofacies but the ore deposits are found only at contact zones. Pure limestones and igneous aluminosilicate rocks are not the host rock as previous investigators have suggested. The replacement process is throught to be almost self-perpetuating in that material extracted from the pyroclastic rocks reacts with the carbonate minerals and vice versa. This is believed to account for the widespread development of ore and skarn without requiring too much volume of hydrothermal solutions. The authors conclude that the hydrothermal solutions need not be saturated with silicate or carbonate and therefore previous conclusions of the associations of the solutions with one or more of the polyphasal intrusives need not be correct. Most of the ore is thought to have formed after the first three intrusive phases and some after the fourth, dike phase, when fracturing was adequate.—J. A. Redden     

梅山铁矿富铁熔浆运移的探讨

梅山铁矿床是产于中生代陆相火山岩中的一个大型富铁矿,属矿浆成因。本文通过对矿体中的V₂O₅/TFe比值的变化,V₂O₅/TFe与铁、磷组分的关系,成矿构造,矿体中的晶洞构造,成矿温度,围岩蚀变及硫同位素等方面的研究,认为,形成梅山铁矿富铁矿体的富铁熔浆是在矿床的南端汇集并形成,并向北从相对高处向相对低处侧向流动。形成这样的地质环境条件主要是岩浆侵入作用导致上覆火山岩的褶皱构造、侵入体的岩穹构造及接触破碎带构造等。     

华北板块接触交代型铁矿成矿规律及成矿预测

接触交代型铁矿在我国铁矿床类型中占有较重要的地位。华北板块区接触交代型铁矿在我国该类型铁矿中,不论在探明储量和研究程度上均取得很大进展。目前本区该类型矿床的地质研究及找矿工作已近尾声,但仍有很多问题尚待进一步深入,新区的找矿工作有待于老区工作经验的借鉴。因此,进一步总结和提高认识仍有必要。本文将着重从区域和矿床成矿规律及预测成矿有望地区略加探讨。不正之处,请予指正。一、控矿围岩     

江西省钽铌矿床类型及时空分布规律

对本省钽铌矿床根据矿床成因采取四级划分原则进行了详细分类,按成矿作用分内生矿床和外生矿床二大类,按矿床成因及成矿地质条件分二个亚类,根据成矿阶段分七种矿床类型,根据与矿化有关的母岩体的标型矿物分十四种矿体类型,其中蚀变的花岗岩型钽铌矿床是主要类型,其次是伟晶岩型钽铌矿床,细晶岩型矿床因矿物细小,目前尚难利用.各种类型钽铌矿床(点)主要是位于构造隆起带内,分布于怀玉山、武功山、武夷山、于山和九岭等5个钽铌成矿带中.从华力西期至燕山期均有产出,其中以燕山中期为主要成矿期.