热液矿床中萤石的稀土元素地球化学及其地质意义

萤石是许多热液矿床中重要的脉石矿物,其稀土元素含量及相关参数（如∑REE、LREE/HREE、Eu/Eu^*、Ce/Ce^*、Y/La、Tb/Ca-Tb/La图解等）,能为揭示成矿流体性质、来源与演化,建立成矿模式,评价区域成矿潜力等提供重要信息。然而,随着微区分析技术的日趋成熟,原位实测数据显示,萤石中微量元素（包括稀土元素）的分配在显微尺度上可能具有不均一性,致使依据萤石溶液法获得的稀土元素含量所反映地质信息的可靠性受到质疑。因此,在应用萤石稀土元素地球化学探讨相关地质问题前,有必要加强萤石微观结构的观察和配套的流体包裹体以及相关同位素组成分析。本文在综述萤石稀土元素地球化学研究基础上,初步探讨了影响萤石稀土元素不均一分配的主要机制,以期为萤石稀土元素在热液矿床成因研究中的应用提供借鉴。     

河南省栾川—嵩县地区萤石矿床稀土元素地球化学特征及成因

本文总结了河南省栾川—嵩县地区萤石矿床的地质特征,并研究矿床的萤石稀土元素特征,以探讨矿床的成矿物质来源、成矿流体演化以及矿床成因。结果显示,栾川—嵩县地区萤石矿床的萤石样品ΣREE含量范围7.17×10^–6～178.02×10^–6,平均值67.85×10^–6,LREE/HREE值范围0.30～4.31,平均值1.80,δEu范围0.21～1.04,平均值0.64, δCe范围0.11～0.93,平均值0.76。萤石矿床的萤石稀土元素配分曲线形态整体上具有平坦型特点,萤石呈中等Eu和Ce负异常。通过对比萤石矿床的萤石、地层岩石和中生代花岗岩的稀土元素特征及分析各地质体主要成矿元素Ca和F的丰度,认为研究区大规模萤石成矿的物质主要来源于太华群、熊耳群地层,其次是中生代花岗岩体或岩浆期后热液;大气降水的参与以及成矿流体的运移是成矿流体由还原环境向氧化环境逐渐过渡的主要因素。萤石稀土元素La/Ho-Y/Ho关系图表明,萤石成矿在大尺度时间范围内具有同源性、小尺度时间范围内具有同源不同期性的特点。栾川—嵩县地区萤石矿床是由地层岩...     

江西全南县青龙山萤石矿稀土元素地球化学特征及成因分析

本文旨在对江西省全南县青龙山萤石矿床的地球化学特征及成因进行探讨,通过对青龙山萤石矿区矿石和围岩样品进行稀土元素分析,青龙山萤石矿矿石的∑REE平均含量为88.186×10^-6,δEu为0.23～0.61,δCe为0.78～0.91;围岩的∑REE平均含量为184.52×10^-6,δEu为0.31～0.69,δCe为0.85～1,萤石矿石和围岩的稀土元素配分模式具有相似性和同步性,呈轻稀土相对富集的右倾型,Eu中等亏损,Ce弱亏损。矿石与围岩的稀土地球化学研究显示,该萤石矿床至少存在两个成矿期次,为岩浆热液成矿,成矿环境为稳定的较还原条件,成矿流体温度在200℃左右。     

白云鄂博西矿区伴生型萤石矿床的稀土元素地球化学特征及其指示意义

内蒙古白云鄂博伴生型萤石矿床是举世瞩目的超大型矿床,但萤石成因目前仍然存在争议。本文在系统研究白云鄂博西矿区地质特征及含萤石矿石分布规律的基础上,针对萤石矿石与赋矿H8白云岩开展了主量、微量、稀土元素地球化学研究。结果表明:西矿区萤石属于白云石型矿石,萤石和白云岩的稀土元素特征均为轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,萤石和白云岩稀土元素配分曲线具有相似性;所有样品均表现出Ba、Th、Sm、Ce的含量相对较高,特别是Ba、Th的含量明显偏高,矿区萤石单矿物δEu值为0.93~1.14,既有正异常又有负异常,δCe值为1.15~2.11,平均1.51,表现为Ce的正异常。综合研究区萤石矿床地质、微量、稀土元素特征和(Y＋La)-Y/La、Y/Ho-La/Ho、Tb/Ca-Tb/La关系图,结合前人对萤石成矿流体的研究结果,认为白云鄂博西矿区伴生型萤石矿属于中高温热液交代型矿床,矿床成因与我国典型沉积改造型、热液填充型萤石矿床不同,与侵入花岗岩无关,主要成矿物质F和Ca元素源自加里东期钙质碳酸岩岩浆衍生的中高温流体对早期白云岩的交代作用。     

江西簧碧萤石矿床萤石稀土元素特征与成矿物质来源探讨

为了探讨江西簧碧萤石矿床的成矿物质来源、成矿机理与演化,对其地质背景、萤石稀土元素地球化学特征进行了研究。研究结果表明:簧碧萤石矿中萤石稀土元素配分曲线显示为中等程度的左倾,呈较为平坦的"V"字形,且δEu负异常明显,与我国东南部中生代火成岩区的萤石矿床的稀土分布型式极其相似。根据La/Ho-Y/Ho关系图,萤石稀土元素数据投点在图中近水平展布,表明该矿区内萤石的成矿流体是同源的,可能为同一成矿流体不同成矿阶段的产物。簧碧萤石矿的成矿物质Ca元素可能主要是由岩浆期后热液对周潭岩组变质岩地层的淋滤萃取而来,F元素来源除了岩浆期后热液以外,区域上周潭岩组变质岩具富含F的黑云母,也非常有可能是F的主要来源之一。综合矿床地质特征、萤石稀土元素La/Ho-Y/Ho关系图及其Tb/Ca-Tb/La关系图,说明簧碧萤石矿为岩浆期后热液成因—断裂带充填交代型脉状萤石矿床。     

福建余朋—南口火把山萤石矿地质特征及成因

笔者总结了福建余朋—南口地区火把山萤石矿床的地质特征, 并通过萤石的微量元素及稀土元素地球化学特征, 探讨了矿床的成因及成矿物质、流体来源。萤石矿石的微量元素及稀土元素结果显示: 火把山萤石呈中等Eu负异常及弱Ce异常, 稀土元素配分模式具有轻稀土富集型及轻稀土弱亏损的平缓型等两种曲线型式。根据萤石矿石特征、微量元素、稀土元素等特征及Y/Ho-La/Ho图解, 可知萤石存在至少三期成矿地质作用。依据M?ller的Tb/La-Tb/Ca成因判别图解, 结合常口萤石矿床的萤石及围岩的稀土元素特征, 认为火把山萤石成矿流体一方面与常口大型萤石矿床受同一成矿流体场控制, 并在有利的部位富集成矿; 另一方面, 成矿热液流体流经下峰岩组发生了淋滤、萃取、交换作用, 形成了不同地球化学特征的另一成矿期次的萤石。综合分析认为, 火把山萤石矿床为受断裂控制的大气降水成因的中低温热液充填矿床。     

贵州务川涪洋地区萤石矿床稀土元素地球化学特征

贵州务川-沿河地区分布大量萤石矿床(点),这些矿床(点)多与重晶石矿共生,萤石矿赋存在奥陶系桐梓组和红花园组碳酸盐岩内,矿体分布严格受地层与北西向张性断裂控制。本文选择务川涪洋地区双河、鹿坪、一碗水和通木水等萤石矿床开展稀土元素地球化学研究,结果显示,各矿床萤石稀土元素配分模式均为右倾的轻稀土富集型,且具有一定的相似性。∑REE含量分别为28.96×10^-6～115.12×10^-6、123.10×10^-6～124.11×10^-6、14.77×10^-6～22.35×10^-6和20.73×10^-6～123.69×10^-6,总体具有较强的Eu正异常、Ce负异常,表明这类萤石矿形成于较为氧化环境中。区内萤石属于北西向张性断裂和下奥陶统地层碳酸盐岩控制的中-低温热液充填交代型矿床。结合La/Ho-Y/Ho图解及矿床地质特征,本研究认为区内萤石为同一来源的成矿流体在同一成矿期次不同阶段成矿,其中双河矿床经历了多个阶段成矿叠加...     

重庆东南部彭水地区重晶石-萤石矿床的成矿物质来源探讨:地球化学证据

重庆东南部重晶石-萤石矿床主要赋存于早奥陶世碳酸盐岩地层中,层控特征明显,NW向断裂为主要的含矿控矿构造。为了探讨重庆东南部重晶石-萤石矿的成矿机理、成矿物质来源与演化,本文选取了彭水地区冯家、朗溪两个具有代表性的重晶石-萤石矿床,对其地质特征和微量元素、稀土元素地球化学特征进行了研究。微量元素和稀土元素特征均显示,重晶石-萤石矿床与下寒武统牛蹄塘组在成矿物质来源上有着密切的联系。稀土元素分析结果则表明,重庆东南部重晶石-萤石成矿带上的矿床(点)为同期形成的;矿石的δEu、δCe异常证明成矿环境是高氧逸度的开放体系,Tb/Ca-Tb/La关系图与La/Yb-?REE关系图显示,研究区重晶石-萤石矿床为热液成因,且与岩浆活动无直接成因上的联系,成矿物质来自沉积岩地层。封存的地层水及大气降水通过水/岩反应将成矿物质汇聚于热流体场中,构造运动和地层温压梯度致使成矿热液沿构造带上涌至早奥陶世碳酸盐岩地层中成矿,矿床类型为中-低温热液成因-断裂带充填交代型层控矿床。     

滇西小龙河锡矿床、来利山锡矿床萤石、方解石微量元素地球化学特征

为研究滇西小龙河锡矿床和来利山锡矿床的成矿流体演化特征和矿床成因,采用等离子质谱法(ICP-MS)对2个矿床中的脉石矿物萤石和方解石进行了微量元素和稀土元素分析测试。结果表明,小龙河矿床萤石的稀土元素总量(ΣREE)为12.86×10-6~2275.96×10-6,具有弱的负Ce异常和强的负Eu异常,相对富集Rb、Th、U、Pr、Nd和Sm等元素。来利山矿床方解石的ΣREE值低,为3.18×10-6~29.16×10-6,具有弱的负Ce异常,相对富集Rb、Ba、Th、U、Sr和Eu等元素。2个矿床的Y/HoLa/Ho图解和Tb/Ca-Tb/La图解指示萤石和方解石均为热液成因。小龙河矿床成矿物质主要来源于岩浆热液,随着成矿流体的演化,后期明显带有沉积地层物质加入,而来利山矿床成矿物质主要来源于围岩地层。     

新疆霍什布拉克铅锌矿床微量元素地球化学

霍什布拉克铅锌矿床是新疆西南天山地区晚古生代碳酸盐岩容矿的重要矿床。本文采用高精度电感耦合等离子质谱(ICP-MS)对主要矿石矿物(黄铁矿、方铅矿、闪锌矿)和热液脉石矿物方解石进行了微量元素地球化学研究。研究表明,黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、方解石具有较为相似的稀土元素特征,Eu正异常明显,弱负或弱正Ce异常指示成矿流体最初由相对氧化的条件演化为还原条件。与霍什布拉克岩体、容矿围岩的稀土元素组成进行对比后发现,硫化物及热液方解石稀土元素配分曲线部分与重结晶泥晶灰岩重合,结合前人同位素地球化学研究,认为容矿坦盖塔尔组碳酸盐岩为成矿提供了必要的成矿物质及成矿流体组分。Ga/In值显示闪锌矿为低温成矿;硫化物明显富集LREE,Hf/Sm、Nb/La和Th/La值小于1,显示铅锌成矿过程中成矿流体主体以富Cl为特征;Y/Ho、Zr/Hf和Nb/Ta值变化范围相对较小,表明成矿期流体性质相对较为稳定,基本未混入外来流体。     

扬子西南缘拉拉IOCG矿床萤石稀土元素地球化学特征

以康滇地轴古元古代拉拉铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床中不同期次萤石的稀土元素为研究对象,讨论其地球化学特征及指示意义。研究结果表明:拉拉IOCG矿床中有变质期和热液期2期萤石产出,变质期萤石分为早晚2个阶段,与铜钼矿化关系密切,形成温度较高,为同源不同阶段产物;热液期萤石与变质期不同源,为后期热事件产物。萤石整体表现出REE总量高的特征;从早期到晚期,萤石稀土总量呈逐渐减少趋势;变质期萤石是矿床中主要的REE载体之一。变质期成矿流体稀土含量较高,热液期成矿流体稀土含量较低。稀土配分模式呈LREE富集、HREE亏损的右倾型,轻重稀土分异明显,萤石的稀土配分模式受溶液体系中REE络合物稳定性的影响。变质期萤石继承了钠质火山岩的Ce、Eu异常特征,形成变质期萤石的高温变质流体具有负Ce异常且同时存在Eu2+和Eu3+;热液期萤石成矿流体具有温度低、氧逸度高的特征。Y的含量变化可能是引起本矿床萤石颜色变化的原因之一,其含量与颜色深浅呈负相关关系。     

内蒙古上库力地区萤石矿稀土元素地球化学特征及成因探讨

通过对上库力地区萤石矿石微量元素、稀土元素地球化学特征研究,表明该地区萤石矿的微量元素表现为亏损Ti、Zr、Nb、Th,富集U、Sr、Sm,一定程度上反应了萤石矿床形成过程中源区的相似性。萤石矿的稀土元素地球化学配分模式分为轻稀土富集型及轻稀土亏损型,二者含量萤石的稀土元素总量差别较为明显,且与围岩分配模式大体一致。Eu既有正异常也有负异常,反映成矿流体既有氧化环境又有还原环境;Ce表现为弱的负异常,一定程度上反应该地区萤石成矿流体演化的一致性。综合分析研究表明,上库力地区萤石矿成因类型为为中低温热液充填型矿床,成矿物质来源为同源。     

扬子西南缘拉拉10CG矿床萤石稀土元素地球化学特征

以康滇地轴古元古代拉拉铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床中不同期次萤石的稀土元素为研究对象,讨论其地球化学特征及指示意义.研究结果表明:拉拉IOCG矿床中有变质期和热液期2期萤石产出,变质期萤石分为早晚2个阶段,与铜钼矿化关系密切,形成温度较高,为同源不同阶段产物;热液期萤石与变质期不同源,为后期热事件产物.萤石整体表现出REE总量高的特征;从早期到晚期,萤石稀土总量呈逐渐减少趋势;变质期萤石是矿床中主要的REE载体之一.变质期成矿流体稀土含量较高,热液期成矿流体稀土含量较低.稀土配分模式呈LREE富集、HREE亏损的右倾型,轻重稀土分异明显,萤石的稀土配分模式受溶液体系中REE络合物稳定性的影响.变质期萤石继承了钠质火山岩的Ce、Eu异常特征,形成变质期萤石的高温变质流体具有负Ce异常且同时存在Eu2+和Eu3+;热液期萤石成矿流体具有温度低、氧逸度高的特征.Y的含量变化可能是引起本矿床萤石颜色变化的原因之一,其含量与颜色深浅呈负相关关系.     

浙江天台盆地下陈萤石矿稀土元素地球化学特征及成因

为了探讨浙江天台盆地下陈萤石矿床的成矿机理、成矿物质来源与演化,对其地质背景、微量和稀土元素地球化学特征进行了研究。研究结果表明:天台盆地下陈萤石矿中围岩的稀土总量、轻稀土、中稀土和重稀土的含量远高于矿石。萤石、石英和围岩的稀土元素特征均为轻稀土相对富集,重稀土显示相对亏损,(La/Yb)_N通常多数大于8,配分曲线显示较陡的右倾斜。萤石的Eu均呈弱正异常,而石英则呈现弱的Eu负异常,萤石和石英的Ce基本不显异常。根据La/Ho-Y/Ho关系图,该成矿带上萤石的成矿物质是同源的,且萤石与石英为同期形成的产物。天台盆地下陈萤石矿的成矿物质Ca元素可能主要来自朝川组紫红色沉积岩,F的来源除了朝川组地层以外,陈蔡群变质岩系也应是F的主要来源之一。根据矿床地质特征及其Tb/Ca-Tb/La关系图可知,其为低温热液成因——断裂带充填交代型矿床。     

苏莫查干敖包超大型萤石矿床的稀土元素地球化学特征及其成因意义

苏莫查干敖包萤石矿床是位于内蒙古四子王旗北部的一个世界级单一萤石矿床,产出于早二叠世大石寨组火山-沉积岩与早白垩世卫境花岗岩体的外接触带上.萤石的成矿作用分为早、晚2期,早期的萤石主要是纹层状、条带状和细晶块状萤石,晚期的萤石主要呈伟晶状、混合伟晶状;而含硫化物的纹层状、细晶块状萤石含量少且分布局限.不同类型萤石的稀土元素配分模式可以分为3类:A类是早期萤石,其稀土元素配分模式表现为略呈轻稀土元素富集的特点,配分曲线近于平坦,没有Eu异常.B类萤石的稀土元素配分模式不具有普遍性,在其配分曲线中自Tb-Er呈现顶背式突起(roof-like),并具有明显的Eu正异常,主要为含硫化物的纹层状、细晶块状矿石;C类是晚期萤石,稀土元素配分模式表现为重稀土元素富集的特点,既有Eu正异常,又有Eu负异常.A类萤石的稀土元素配分模式代表了萤石成矿作用的早期热液活动的特征,稀土元素在成矿流体中主要以吸附作用存在和运移,成矿流体主要是岩浆来源的高温、高盐度流体,成矿流体与大石寨组流纹岩、流纹质凝灰岩和大理岩的水岩反应是导致萤石从成矿流体中沉淀的主要机制;C类萤石稀土元素配分模式反映了成矿流体经历了较为长期的演化和分异,稀土元素在流体中主要以络离子形式存在和运移,其成矿流体低温、低盐度,有大气降水的加入,指示该阶段萤石从热液中沉淀结晶的主要机制是2种不同端员流体的混合,即岩浆来源的高盐度、高温流体和以大气降水为主要来源的低温、低盐度流体的混合;B类萤石的稀土元素配分模式反映了一次高含硫化物的局部热液事件,在萤石的成矿作用中不具有普遍意义,稀土元素在流体中是以络离子形式存在和运移的.微量元素研究表明各期次萤石的微量元素变化相似,都具有高的Ni含量,指示成矿物质源区的一致性.在Tb/La-Tb/Ca图解中,所有样品都分布在热液萤石区域,指示矿床属于岩浆热液型矿床.     

义县萤石矿床稀土元素地球化学特征及其指示意义

为了研究辽西义县萤石矿床的成矿机理及成矿流体来源,文章对矿区萤石稀土元素进行了分析。结果表明:2种类型的萤石为同源不同阶段的产物,从成矿早期至晚期,LREE逐渐减少,Ce负异常由弱变强,Eu则均显明显的正异常;矿床成矿流体主要来源于中侏罗世髫髻山旋回岩浆热液;成矿过程为岩浆热液与围岩(主要为白云质灰岩和灰岩)的相互作用,并有天水的混入;成矿环境相对氧化。     

西藏努日铜钼钨矿床辉钼矿微量元素、稀土元素地球化学特征——对矿床成矿流体性质的约束

为厘清努日铜钼钨矿床的成矿时代,以矿床中的辉钼矿为研究对象,用ICP-MS分析方法,开展了稀土元素和微量元素地球化学研究。结果显示,辉钼矿具有典型的轻重稀土分馏、轻稀土元素(LREE)富集的右倾配分模式,辉钼矿稀土元素具有强烈的Ce负异常和Eu负异常,前者可能为成矿流体本身具有高温高氧逸度导致,后者可能是与矽卡岩矿化有密切关系的黑云母花岗闪长岩浆在分离结晶过程中大量的斜长石晶出引起的,同时岩体蚀变过程中对成矿流体体系亏损铕有一定贡献。辉钼矿中Pb、Ba、V、Ni、Sr、Rb含量相对较高,U、Th含量非常低,Hf/Sm、Th/La远小于1,Nb/La远大于1,表明成矿流体早期以富F的来自于深部幔源的岩浆热液为主,而Y/Ho、Zr/Hf、Nb/Ta变化范围存在不同幅度的差异。表明主成矿期成矿流体在该阶段不同程度的混入了部分外来流体而富Cl,但总体特征仍以早期成矿流体为主。     

豫西南地区胡老庄萤石矿稀土元素地球化学特征及其地质意义

胡老庄萤石矿位于豫西南萤石成矿带内，成矿地质条件优越。本文通过矿床稀土元素地球化学研究，探讨该矿床成矿等方面的问题。研究发现：所有矿石和围岩样品球粒陨石标准化配分模式均具有相同的变化趋势，两者具有相同的物质来源，暗示成矿流体对花岗岩进行了淋滤和萃取，萤石中的稀土特征继承了围岩的稀土特征；萤石样品的δEu和δCe均具有中等到弱的负异常，表明矿床在沉淀时成矿流体处于还原环境，且结晶温度较低（200～250℃），成矿物质主要来源于地壳且有部分地表流体淋滤风化花岗岩中的成矿物质参与成矿；萤石矿Y/Ho-La/Ho关系图显示，萤石矿石的样品主要呈现出近水平分布区，部分样品表现出负相关特征，表明区内萤石矿主要以重结晶作用为主兼有少部分元素迁移形式形成。     

江西宁都坎田萤石矿床稀土元素地球化学特征及其指示意义

赣南地区萤石资源丰富, 坎田萤石矿位于赣南地区的兴国—宁都萤石成矿带上, 矿体赋存于晚侏罗世黑云母花岗岩内。本文结合研究区的区域地质背景, 对江西宁都坎田萤石矿床的萤石及围岩进行了稀土元素地球化学特征研究, 以探讨坎田萤石矿床的成矿流体来源和矿床成因。其研究结果表明, 萤石的稀土元素总量为34.11×10–6~78.12×10–6, 属于轻稀土富集型, 稀土元素配分曲线形态基本一致; 围岩的稀土元素总量为94.14×10–6~175.72×10–6, 其配分模式与萤石具有相似同步性, 且萤石与围岩具有相近的Sm/Nd比值, 均表明萤石的成矿流体来源与围岩密切相关。结合前人在赣南地区对萤石气液包裹体进行氢氧同位素特征的研究, 认为成矿流体主要来源于大气降水, 成矿物质Ca和F元素主要来自于大气降水对燕山早期的黑云母花岗岩的淋滤和萃取。通过研究区的地质背景、萤石的强烈负Eu异常特征以及Tb/Ca-Tb/La关系图, 认为研究区萤石矿属于还原环境下的中低温热液充填型萤石矿床。     

豫西杨山萤石矿床成因：萤石稀土元素组成和流体包裹体热力学制约

杨山萤石矿床是豫西栾川地区一处大型花岗岩容矿型矿床,其成矿期次和成矿流体特征研究的不足长期制约着对萤石淀积机理和区域成矿规律的深化认识。本文基于杨山矿床萤石的稀土元素及流体包裹体研究,阐释了成矿物质来源、成矿流体属性及矿床成因。第Ⅱ阶段萤石的ΣREE含量为22.61×10^-6～287.94×10^-6,LREE/HREE比值为0.64～5.24,具Eu负异常(δEu=0.50～0.92)和Ce负异常(δCe=0.88～1.06)。随成矿深度的增大,萤石ΣREE减小,LREE/HREE和La_N/Yb_N增大,δEu和δCe无明显变化,指示总体成矿先后顺序为地下深部至地表浅部,且垂向上氧逸度较稳定。从紫色萤石到绿色萤石,ΣREE增大,LREE/HREE和La_N/Yb_N减小,δEu和δCe增大,表明萤石具有重新活化和重结晶的趋势。萤石的流体包裹体以气液两相为主,均一温度集中于80～155℃,盐度(NaCl_eqv.)集中于0.3%～6.3%。综合...