Li-F花岗岩液态分离的稀土地球化学标志

华南和其他国家典型Ｌｉ－Ｆ花岗岩的１１８个稀土分析研究表明,随Ｌｉ－Ｆ花岗岩由早至晚阶段或自下而上不同岩相演化,稀土模式曲线有三种变化类型：①降低变化,②升高变化,③突然变化等类型。①称为正向演化类型,是结晶分异结果;②称为反向演化类型,代表气液分馏为主的液态分离;③称为演化突变类型,是不混溶为主的液态分离形成。因此,不混溶为主的液态分离标志是稀土模式演化突变类型和Ｌｉ－Ｆ花岗岩在ＲＥＥ－（Ｌａ／Ｙｂ）ｎ、Ｌａ／Ｓｍ－Ｌａ（μｇ／ｇ）图解中主演化方向线与次演化方向线或与成分点呈分离特点。气液分馏为主的液态分离标志是稀土模式反向演化类型和Ｌｉ－Ｆ花岗岩在ＲＥＥ－（Ｌａ／Ｙｂ）ｎ、Ｌａ／Ｓｍ－Ｌａ（μｇ／ｇ）图解中主演化方向线,指向图解的右上方等     

Li—F花岗岩液态分离的同位素地球化学标志

Li-F花岗岩液态分离包括不混溶为主和气液分馏为主两种液态分离作用。Li-F花岗岩不混溶为主液态分离的同位素标志是：在复式Li-F花岗岩体中，随由早至晚阶段Li-F花岗岩侵入变化，岩石中δ^18O、ISr有先降低后突然升高的变化趋势；在典型Li-F花岗岩体中，由下部岩相成分相当翁岗岩（纳长花岗岩）向上至顶部岩相成分相当香花岭岩（云英岩、似伟晶岩）的全岩和石英δ^18O突然升高。Li-F花岗岩气液分馏为主液态分离的同位素标志是：典型Li-F花岗岩体的中、深部岩相向上至浅部岩相，岩石有δ^18O降低和δD升高的变化趋势。     

Li—F花岗岩液态分离的微量元素地球化学标志

华南和世界其他国家典型Ｌｉ－Ｆ花岗岩１９５个微量元素分析结果的研究表明,随Ｌｉ－Ｆ花岗岩自下而上不同岩相变化：Ｚｒ／Ｈｆ－Ｆ、Ｎｂ／Ｔａ－Ｆ等有负相关变化;同样,随Ｆ增加,Ｔａ（Ｎｂ）、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ升高和Ｎｂ／Ｔａ（Ｚｒ／Ｈｆ）降低;在Ｋ／Ｒｂ－Ｒｂ图中黄英岩成分点位于相关斜线左下方;在Ｋ－Ｌｉ图中有低Ｌｉ、Ｋ的异常变化;在Ｒｂ／Ｓｒ－Ｐ２Ｏ５图中相关的二￣三个数量级异常变化等,均是Ｌｉ－Ｆ花岗     

Li—F花岗岩液态分离和稀土地球化学标志

华南和其他国家典型Ｌｉ－Ｆ花岗岩的１１８个稀土分析研究表明,随Ｌｉ－Ｆ花岗岩由早至晚阶段或自下而上不同岩相演化,稀土模式曲线有三种变化类型;（１）降低变化。（２）升高变化;（３）突然变化等类型。（４）称为正向演化类型,是结晶分异结果;（２０称为反向演化类型,代表气液分馏为主的液态分离;（３）称为演变突变类型,是不混为主的液态分离形成。     

不同来源两个系列Li-F花岗岩的同位素组成区别

根据地质和地球化学特点,特别是同位素组成,将Li-F花岗岩划分为浅源南岭系列(系列Ⅰ)和深源长江系列(系列Ⅱ).系列Ⅰ的δO18＞10‰,ISr＞0.7100,εNd(t)＜-6,在207Pb/204Pb-206Pb204Pb铅同位素构造图上位于上地壳线附近;系列Ⅱ的δ18O＜10‰,ISr＜0.7100,εNd(t)＞-6,在207Pb/204Pb-206Pb/204铅同位素构造图上位于地幔线与造山带线之间.说明浅源南岭系列Li-F花岗岩物质来源比较浅,以上地壳(再循环地壳)物质为主,而深源长江系列Li-F花岗岩物质来源比较深,以地幔、下地壳和造山带(原生地壳)物质为主.     

花岗岩+P2O5-H2O体系中W、Sn、Be、Nb、Ta在流体/熔体间分配的实验研究

实验研究了W、Sn、Be、Nb、Ta在不同压力(150 MPa、100MPa和50 MPa)、温度(850℃和800℃)条件下,于水饱和含P过铝质岩浆体系(P2O5分别为0.32%、1.98%、4.91%和7.78%)中流体-熔体间的分配.研究结果显示,W、Sn、Be、Nb、Ta在流体/熔体相间的分配系数Di＜0.1,表明它们强烈分配进入熔体相.W、Nb、Ta在流体/熔体相间的分配显示压力相关性随压力降低而降低.     

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。     

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。     

富氟花岗岩浆液态不混溶作用及其成岩成矿效应

除了结晶分异模式外,富氟花岗岩浆液态不混溶作用也是伟晶岩成岩成矿的重要机制。熔体包裹体和实验研究表明,富氟花岗岩浆的液态不混溶会形成富挥发份的贫硅熔体和与其共轭的富硅酸盐熔体。花岗岩中的异离体型伟晶岩和贯入状脉型伟晶岩,挥发份、助熔剂等元素和同位素组成在不混溶相间的突变性是该类不混溶作用的主要标志。富氟花岗岩浆不混溶作用不但可以解释伟晶岩的特征性矿物分带,对传统的伟晶岩成岩理论提出了挑战;还对稀有金属有高度富集作用,这主要归功于F、B、P等挥发份对稀有金属元素的亲和力。然而,目前该类不混溶作用成矿效应的研究还比较薄弱,这主要要归因于没有理想的地质对象。甲基卡矿床是亚洲最大的固体锂矿床,初步研究表明该矿床发生了富氟花岗岩浆液态不混溶作用,是研究氟花岗岩浆液态不混溶过程中稀有金属的分配、迁移、富集规律和机制的理想对象。     

华南富铀花岗岩和产铀花岗岩特征

文章简要叙述了我国南方5省(区)富铀花岗岩和产铀花岗岩概况,详细讨论了产铀花岗岩的主要特征:断裂构造发育,蚀变作用非常强烈,经常有二云母花岗岩出现,中基性和酸性脉岩比较发育。正是这些特征,决定了它们产出铀矿床的能力。     

甘肃花岗岩类成矿作用研究与找矿方向

甘肃省花岗岩分布广泛,与其有关的矿产资源也十分丰富.笔者将甘肃省划分为北山、敦煌—阿拉善、祁连山及西秦岭4个构造-花岗岩-矿化区;进一步在北山、祁连山及西秦岭3个区划分出20个构造-花岗岩-矿化带;并就加强花岗岩成矿作用的研究和找矿工作提出了具体的工作思路与建议.     

桂东北紫花坪岩体富Li淡色花岗岩岩石地球化学特征及其与铀成矿关系

锂、铀作为重要矿产资源,且在花岗岩中的富集部位存在交集,其成因问题长期备受关注。桂东北紫花坪岩体中的淡色花岗岩Li含量(质量分数)高达678.7×10~(-6)(中细粒二云母花岗岩和中细粒白云母花岗岩),具有富集Li元素的特征。通过对其岩石地球化学特征及与铀成矿关系研究表明:淡色花岗岩具有相对较高的Na__2O、Al__2O_3和F含量,以及较低的K__2O、FeO、MgO和CaO含量,属于过铝质花岗岩;以离子电位5.7为界,淡色花岗岩中的微量元素随Li含量的增加,呈现出高离子电位元素含量增加而低离子电位元素降低的趋势,相对富集Rb、Ta和Hf,具有低ΣREE及重稀土富集特征;岩体中元素富集分带从早到晚、自下而上依次为LREE→Y→HREE→U(Ⅳ)→Zr-Hf→Nb-Ta→Li,花岗岩中的晶质铀矿早于稀有金属形成;铀矿石中As、Ni等元素富集,见地开石及钾交代现象,表明铀成矿过程中经历了热流体作用;结合区域成矿资料及上述结论认为,紫花坪岩体中的淡色花岗岩为泥质源区重熔的产物,其形成与岩浆高程度的结晶分异作用有关,相对靠近重熔界面顶部;淡色中细粒二云母花岗岩为区内主要含铀花岗岩,经历了晚期热流体作用,深部存在铀成矿的可能。     

诸广山岩体黄峰岭地区产铀花岗岩的岩浆液态不混溶成因

对华南诸广山岩体黄峰岭地区花岗岩开展了锆石U-Pb年代学、矿物学及岩石地球化学研究,提出产铀岩的成因与富氟花岗岩浆液态不混溶作用有关。将黄峰岭地区花岗岩划分为5类, LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,“红化”似伟晶花岗岩成岩年龄为225.4±1.7Ma,与之共生的“红化”细粒黑云母花岗岩成岩年龄为222.9±2.7Ma和226.9±2.7Ma,表明两者形成时代相近且晚于印支期花岗岩岩基成岩年龄（235.4±1.1Ma）。通过镜下鉴定、长石单矿物X射线粉晶衍射以及热力学计算, 认为黄峰岭地区钾、 钠长石主要形成于成岩期,隶属于最大微斜长石及低钠长石系列,与晚期钠交代形成的长石存在差异。元素地球化学分析表明,不同类型花岗岩呈现出Si-Al、K-Na分离,Nb-Ta、Zr-Hf等元素对分异现象,稀土元素配分模式表现出突变性、共轭性,ΣREE-（La/Yb）_N和La-La/Sm演化方向呈分离特征。区内晚期Li-F花岗斑岩脉及多处萤石矿床（点）证实大量氟元素的存在。上述特征综合分析表明：黄峰岭地区产铀花岗岩成岩期存在富氟花岗岩浆液态不混溶作用,且处于其中的中—低阶段,形成的富硅酸盐和贫硅酸盐系统导致了产铀的“红化”似伟晶花岗岩与细粒黑云母花岗岩的空间共生、地球化学共轭等特征,且铀主要富集于岩浆液态不混溶体系形成的花岗岩中。     

广西型花岗岩的地球化学特征及其构造意义

花岗岩按照Sr-Yb含量可以分为5类:富Sr贫Yb的埃达克型,贫Sr、Yb的喜马拉雅型,贫Sr富Yb的浙闽型,非常贫Sr富Yb的南岭型和富Sr、Yb的广西型。广西型花岗岩在自然界出露较少,主要由花岗闪长岩、角闪黑云母花岗岩、二长花岗岩和石英正长岩等组成,通常还富Al、Fe、K和P,SiO2含量较低,属于钾玄岩系列或高钾钙碱性系列。富Sr指示源区残留相缺少斜长石,富Yb暗示源区缺少石榴石。既无斜长石也无石榴石的岩石则主要由角闪石±辉石组成,属于超镁铁岩类。因此,广西型花岗岩形成的条件比较苛刻,至少需要很高的温度。在相图中广西型花岗岩位于斜长石消失线之上、石榴石出现之前的区域,形成的压力大体1.0 GPa,温度至少900℃。它代表正常厚度或减薄的地壳在很高的温度下形成的花岗岩类。     

广西型花岗岩的地球化学特征及其构造意义

花岗岩按照Sr-Yb含量可以分为5类：富Sr贫Yb的埃达克型,贫Sr、Yb的喜马拉雅型,贫Sr富Yb的浙闽型,非常贫Sr富Yb的南岭型和富Sr、Yb的广西型。广西型花岗岩在自然界出露较少,主要由花岗闪长岩、角闪黑云母花岗岩、二长花岗岩和石英正长岩等组成,通常还富Al、Fe、K和P,SiO₂含量较低,属于钾玄岩系列或高钾钙碱性系列。富Sr指示源区残留相缺少斜长石,富Yb暗示源区缺少石榴石。既无斜长石也无石榴石的岩石则主要由角闪石±辉石组成,属于超镁铁岩类。因此,广西型花岗岩形成的条件比较苛刻,至少需要很高的温度。在相图中广西型花岗岩位于斜长石消失线之上、石榴石出现之前的区域,形成的压力大体<1.0 GPa,温度至少>900℃。它代表正常厚度或减薄的地壳在很高的温度下形成的花岗岩类。     

湖南尖峰岭稀有金属花岗岩地球化学特征及成矿作用

湖南尖峰岭矿床是一个典型的花岗岩型Li、Nb和Ta稀有金属矿床,为研究花岗岩成矿作用以及指导湘南地区稀有金属找矿工作,采用XRF、ICP-MS和ISE法分析了与成矿有关的黑云母花岗岩、钠长石花岗岩及云英岩的中主量、微量元素和挥发分。结果表明:钠长石花岗岩和云英岩中的SiO_2(70.6%~84.85%)和挥发分F(2.43%~3.74%)质量分数高,富Al_2O_3(9.36%~22.99%),且A/CNK1.0,为过铝质岩石,全碱(w(Na_2O+K_2O)=1.51%~7.52%)和w(CaO)(0.1%~3.44%)变化大,w(Fe_2O_3)、w(MgO)、w(TiO_2)、w(MnO)、w(P_2O_5)较低;稀土元素组成具显著的Eu负异常和"M"型四分组效应,强烈富集Rb、Th、U、Nb、Ta元素,亏损Ba、Sr、Ti元素。花岗岩地球化学特征显示在演化过程中经历了高程度分异演化作用和岩浆不混溶作用,其挥发分F对稀有元素有明显的富集作用,并制约着熔体/流体体系的地球化学行为及其成矿效应。钠长石花岗岩和云英岩的稀有金属富集成矿受到岩浆不混溶作用、水岩反应、风化淋滤作用的共同控制。     

大容山紫苏花岗岩的板块构造环境与成因机理研究

根据对岩体产出的构造背景、区域地层、构造运动和岩石学、地球化学及同位素特征的分析,作者将大容山紫苏花岗岩归属于海西晚期—印支期同碰撞花岗岩。产出在华夏古陆与江南古陆碰撞对接带的西南端,钦州残余海盆中。成因上是硅铝质地壳部分熔融的产物,熔融程度为40～55％。熔融发生在低—中级麻粒岩相条件下,T=780°～1000℃,P=3.43～4.48kb,fO_2=10~(-12)～10~(-15)bar,fH_2O=1～1135bar。从东向西花岗岩浆有明显的演化趋势。但岩浆分异微弱不利于W、Sn和Cu的成矿。     

赣东北朱溪钨(铜)矿区高分异花岗岩的成因及与钨矿的关系

朱溪钨(铜)矿是江西东北部近年来发现的超大型钨矿,本文报道了与成矿相关岩体的主量元素、微量元素、Nd同位素成分和黑云母、斜长石电子探针数据,以探讨岩体成因以及F在岩浆演化及成矿过程中的作用。朱溪矿区花岗岩具有富硅铝、贫钙镁的特征,属于典型的S型花岗岩,而不是A型花岗岩。Nd同位素(εNd(t)=-10.1~-7.9)、岩石学、地球化学特征表明朱溪矿区花岗岩是在超高温麻粒岩相条件下形成于下地壳含富Mg/Ti黑云母的麻粒岩相残留体的再次部分熔融,并非双桥山群变质沉积岩的直接部分熔融以及九岭(和杨草尖)黑云母花岗岩的重融形成。三类岩石可能代表同一个母岩浆的分离结晶的产物,结晶的先后次序为二云母花岗岩-白云母花岗岩-白云母花岗斑岩。这些花岗岩具有明显的富F特征,F的加入降低了花岗岩岩浆的固相线温度(低锆饱和温度,621~779℃)和粘度,延长了岩浆演化过程,导致了强烈的分离结晶作用和熔体-流体作用,并形成偏离正常岩浆体系的微量元素比值(低K/Rb、Zr/Hf、La/Nb、La/Ta比值)。朱溪矿区花岗岩较长的岩浆演化时间和较低的结晶温度使其可以长时间萃取双桥山群等围岩中的W元素。F与W具有明显的正相关性,W与F络合随流体迁移,巨量的W在合适的温压条件下沉淀。朱溪矿区高分异花岗岩对于钨矿的形成起了重要作用。     

苏州花岗岩的氧同位素研究

本文根据钻孔样品对苏州花岗岩主侵入阶段岩石作了较详细的氧同位素研究。内部相岩石全岩、石英与长石的δ18O值变化小,石英和长石的氧同位素组成处于同位素平衡状态,在δ18OQ－δ18Of图上分布于一个很小区域内,表明内部相岩石并未受到雨水热液作用影响;而边缘相岩石的全岩δ18O变化明显,石英和长石的氧同位素组成处于极端不平衡状态,在δ18OQ－δ18Of图上,呈近乎垂直状态分布,表明已受到雨水热液作用的显著影响。强烈的水一岩交换作用还导致了Nb、Ta、Zr、Hf、Th等稀有元素在边缘相的矿化作用。本文还对苏州花岗岩的源区物质特征作了讨论。