钠长花岗岩—H2O—HF体系中流体／熔体间氟的分配实验研究

在ｐ＝１００Ｍｐａ,在７７０℃≤ｔ≤８００℃和ＷＦ＝２％－６％条件下进行了钠长花岗岩－Ｈ２Ｏ－ＨＦ体系液相线附近线体／熔体间氟的分配实验。对淬火玻璃的主要元素和氟含量进行了电子探针测定。用质量平衡法计算了流体中的氟含量,所获得的氟的流体／熔体分配系数ＤＦ均不盱１．０随体系氟含量的增加ＤＦ有所增大,表明在花岗岩岩浆一热液体系,氟优先进入熔体相,含氟花岗岗岩结晶晚期流体释放阶段残余熔体仍保保持富氟特征     

1kbar、800℃下REE在富磷过铝质熔体/流体相间分配的实验研究

利用RQV-快速内冷淬火(或称之为外加热冷封式)高温高压实验装置,实验研究了1kbar、800℃条件下12个REE+Y在富磷过铝质熔体/含水流体相间的分配,并利用EMP、LA-ICPMS和ICP-MS分析技术分别测定了实验初始物、实验产物玻璃中主要化学组成以及熔体相和流体相中REE含量。实验结果表明,REE元素(La,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu)在流体/熔体相间的分配系数(Dfluid/melt)在(0.1～19.9)×10-4范围,DfYluid/melt在(0.2～7.8)×10-4范围,指示REE和Y强烈趋向于在熔体中富集。REE在流体/熔体相间的分配系数(Dfluid/melt)与体系中P2O5含量变化呈近抛物线状分布,其最大值对应于残余熔体中w(P2O5)为1.44%处。REE在流体/熔体相间的分配系数(Dfluid/melt)随REE的原子序数增大而逐渐降低,构成右倾的平滑曲线,总体上显示出DLREE>DMREE>DHREE的趋势。Y与Ho在流体/熔体相间分配系数的比值(DY/DHo)约为1(0.91～1.28),不随体系中P2O5变化而变化的特征。上述特征表明熔体-流体作用不会导致Y-Ho及REE间的分异,因此,可推断熔体-流体作用过程不可能是过铝质岩浆体系中产生稀土四重效应机制。     

Sn、Fe、W、Pb和Zn在花岗岩熔体及共存流体相之间的分配实验研究:850℃和400 MPa

本实验的目的在于了解花岗岩岩浆演化过程中,F/Cl在介质中的不同比值对Sn、Fe、W、Pb和Zn等元素从岩浆熔体进入超临界水热流体相中的影响.采用天然花岗岩为原始样品,实验在大型内加热装置容器(Harwood Engineering Co.Inc.)中进行.实验条件为850℃,400 MPa,fo2=2.1×10-13(NNO),恒温约120～128 h.固/液比值≈1,固样质量约250 mg,Ar为压力介质.实验结果显示,介质中F/Cl比值变化对W的分配系数影响不大.而其他元素均随Cl浓度增高,分配系数增大,并有以下顺序:DV/LZn＞DV/LPB＞DV/LFe＞DV/LSn.通常认为四价Sn较为稳定并与F关系密切,而本实验显示,二价Sn可能较为稳定并与Cl关系密切.在快速淬火过程中,沉淀在金管壁上的玻璃碎屑富集了较多的成矿元素,且观察到玻璃包裹体及盐类包裹体.     

钼在花岗质熔体相和流体相间的分配实验

在750—850℃、(1.5—2.5)×10~8Pa条件下,以玻璃或凝胶作为初始样品,研究了钼在流体相和花岗质熔体相间的分配系数,同时还测定了铁、钙、钾的分配系数。解释了斑岩型钼矿床的可能成矿作用。     

铜在熔体流体间分配实验的研究进展

与花岗岩有关的铜矿床主要为斑岩型铜矿,斑岩型铜矿是铜的主要类型。研究铜在岩浆/流体相转变过程中的分配行为,对深入认识斑岩型铜矿的形成机制有重要意义。本文总结了目前铜在熔体/流体间分配实验的研究进展并分述了流体、熔体对铜分配行为的影响以及目前实验研究存在的问题。     

100 MPa、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。     

金在花岗质熔体与不同成分流体之间分配系数的实验研究

以胶东金矿区的天然花岗岩—— 栾家河岩体为初始物,在150 MPa,850℃条件下研究了金在花岗质熔体与不同成分(NaCl,KCl,Na₂S)、不同浓度(0M,0.5M,1M,2M)流体之间分配系数的变化。结果表明,金在NaCl溶液中的分配系数K_D最高(0.226~0.835),KCl和Na₂S溶液中较低(0.074~0.041),纯水中最低(0.005)。在高温溶液中金的AuCl和AuCl₂^-两种络合物可能都是稳定的。结合胶东花岗岩的流体包裹体成分和成岩作用特点,本文指出,胶东地区对形成金矿最有利的岩体是栾家河中粗粒花岗岩和尚庄斑状花岗岩。     

100MPa、800℃下Mo和W在流体／花岗质熔体相间分配的实验研究

利用“RQV-快速内冷淬火”（外加热冷封式）高温高压实验装置,在100MPa、800℃条件下,以东秦岭地区出露的高钾钙碱性岩浆岩（合峪花岗岩）为实验初始物,实验研究了Mo和W在花岗岩-H2O、花岗岩-NaCl（KCl）-H2O及花岗岩-NaF-H2O体系流体／熔体相间的分配行为。实验结果表明,Mo比W更倾向于分配进入流体相（DMo^流体/溶体〉〉DW^流体/溶体）,相对于纯水体系而言,流体介质中Cl和F的存在均有利于Mo和W向流体相迁移富集,随体系内Cl含量的不断增高,Mo和W的分配系数呈线性增大趋势,而在天然花岗岩可能含有的F含量范围之内,F含量的增高将阻碍Mo、W向流体相迁移,流体介质中Na／K（摩尔比）的变化对Mo和W的分配系数没有明显影响,表明体系碱质（Na或K）类型不是Mo和W在流体／熔体相间分配的主要影响因素。     

锡在流体和花岗质硅酸盐熔体间分配行为的实验研究

锡的成矿与花岗岩有着密切关系。为深入了解不同的岩浆组成及流体变化对锡分配行为的影响,以不同化学组成的凝胶和不同的流体分别作为初始固液相,进行了锡在流体与花岗质熔体间的分配行为实验研究。实验温度为850℃,压力为100 MPa。结果显示,当液相为0.1 mol/L的HCl时,熔体组成的变化对锡的分配行为有着明显的影响,锡在流熔体间的分配系数DSn随熔体中碱质(Na2O K2O)含量、钠钾(Na/K)和碱铝(AlK/Al)摩尔比的增加而减小;在固相(富钾过碱质熔体)不变的前提下,DSn随流体相中HCl浓度的增加而增大,而流体相中HF及K 、Na 浓度的改变对DSn影响不大;流体Cl-浓度和酸度升高有利于锡分配进入流体相。     

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].     

锡在晶体-熔体-流体间分配行为及其对锡成矿的制约

锡矿与花岗岩有着密切的时间、空间和成因联系;与锡矿有关的花岗岩类多具有富硅、过铝、富碱(碱质K2O/Na2O＞1)和贫钙、铁、镁,且分异指数较高的特征;微量元素富含W、Sn、Mo、Bi、Pb,Zn、Rb等大离子亲石元素,亏损Sr、Eu、Ba、Ti、Co、Ni等元素;并富含挥发份F(Cl、B、Li、As).     

富F熔体-溶液体系流体地球化学及其成矿效应--研究现状及存在问题

高度演化花岗岩类多为富F的熔体溶液体系 ,具有鲜明的、不同于其他体系的地球化学行为。富F岩浆固相线和液相线的降低和岩浆寿命的延长 ,使残余熔体与热水热液的性状差异减小 ,模糊了岩浆与热液之间的界线。最近对于富F、B和P伟晶岩中熔融包裹体的研究获得了新的进展。在约 70 0～ 5 0 0℃的温度和 1 0 0 0× 1 0 5Pa的压力下 ,在伟晶岩石英中发现两种不同类型的熔体包裹体 ,一种是富硅酸盐、贫水的熔体包裹体 ,另一种是贫硅酸盐、富水的熔体包裹体。两种熔体在硅酸盐 (+F +B +P) 水体系的溶离线边界上同时被圈闭。这表明 ,在地壳浅部侵位的侵入体 ,当温度≥ 70 0℃时 ,水在富F、B和P的熔体中可以无限混溶 ;而一旦温度降低 ,就会分离为两种共存的熔体并伴随强烈的元素分异作用。在溶离线的富水一侧形成与正常硅酸盐熔体有很大不同的高度富挥发份的熔体 ,这种致密、高粘度、高扩散性以及高活动性的超富水 (hyper aqueousmelt)熔体 ,可以与水溶液流体相类比。这为岩浆热液过渡性流体的假说提供了新的有利的证据。此外 ,在这种具有超富水和熔体特征的过渡性流体中 ,微迹元素可能具有特殊的地球化学行为 ,如在许多晚期花岗岩包括淡色花岗岩和伟晶岩中稀土元素配分模式所显示的四分组效应等。富F熔体溶液体?     

铅锌在花岗质硅酸盐熔体和共存含水流体间分配机理的实验研究

本文利用作者首次设计改进的固液制样术、金管处理术及测试分析程序完成了铅、锌在花岗质硅酸盐熔体和共存含水流体间的分配实验,确定了一系列铅锌流-熔分配系数;并从分配模型和熔体地球化学等方面探讨了铅锌的流-熔分配规律和机理。实验结果和理论分析均表明,在含水花岗质岩浆体系中,氯(钠)有利于铅、锌的流-熔分离,而氟(钾)则相对地阻碍了这种分离。     

花岗岩—H2O—HF体系相关系及氟对花岗质熔体结构的影响

通过在0.1GPa压力下钠长花岗岩-H₂O-HF体系相关系实验获得,随体系F含量的增加,石英的温度稳定域上限升高,长石的温度稳定域上限降低;石英、碱性长石的晶-液平衡热力学计算表明,F导致花岗质熔体中组分SiO₂的活度增加,组分NaAlSi₃O₈和KAlSi₃O₈的活度减小,且NaAlSi₃O₈活度较KAlSi₃O₈活度减小幅度大。这些结果显示了F在花岗质熔体中与Si以外的阳离子Al、Na、K等产生了结合,且F与Na结合的优先性大于K,破坏了具有电荷平衡离子Na、K的AlO₂^-四面体,使熔体架状网格中Si/(Si+Al)和K/Na比值增大。通过F与H₂O对花岗岩体系相平衡的影响比较,作者认为F不与Si结合是它与OH^-在干扰熔体结构方面的最大区别。     

熔体-溶液体系中元素分配系数:新资料及其研究方向

基于近几年来国内外学者测得的熔体-溶液体系中F、Cl、P、CO_2、B、Au、Pb、Zn、Cu、Fe、Mg、Li、Rb、Cs、K、Na、Ca、Sr、Ba、Co、Ni、Be、Mo、W、Si、Al、REE、Sc、Ti、U、Th、Zr、Hf、Nb、Pt、Ir、Pd等元素的分配系数,从元素性质、溶液成分(阴离子和阳离子)、熔体成分和物理化学条件等方面进一步分析总结了分配系数变化规律,并提出了预测未知元素分配系数的元素性质准则、溶液成分准则、熔体成分准则和物理化学条件准则,最后指出了这一研究领域今后的研究方向。     

硅酸盐-磷酸盐平衡反应对S型花岗岩中P制约的实验研究

与稀有金属成矿作用密切相关的岩浆岩,包括花岗岩、伟晶岩和某些喷发岩(如流纹岩),以过铝、富含挥发分(F、P、B、H2O)为特征.富F花岗岩中存在高P和低P亚类已被揭示,Taylor [1]详细区分了高P和低P亚类的矿物学、地球化学(包括主量元素、REE以及δ18O)特征.     

100MPa、800℃下磷对铌锰矿和钽锰矿在简单花岗质熔体中溶解度影响的实验研究

选取人工合成的简单花岗岩玻璃以及铌锰矿和钽锰矿晶质矿物作为实验初始物,实验研究了100MPa、800℃条件下铌锰矿和钽锰矿在水饱和(或近水饱和)的无磷和含磷简单花岗质熔体中的溶解度。实验结果显示,在过碱质熔体中铌锰矿和钽锰矿的溶解度远高于它们在准铝质和过铝质熔体中的溶解度,但两者之间的溶解度相差不大;在准铝质和过铝质熔体中,铌锰矿的溶解度要明显低于钽锰矿。在过碱质熔体中,铌锰矿、钽锰矿的溶解度与体系中P2O5的含量存在负的线性相关性,即lgKspNb=-0.29×P2O5-2.05(R2=0.96)和1gKspTa=-0.29×P2O5-1.79(R22=0.98);在准铝质熔体中,铌锰矿、钽锰矿的溶解度则随体系中P2O5含量的增大呈逐渐升高趋势;在过铝质熔体中,铌锰矿、钽锰矿的溶解度随体系中P205的含量增大,先表现为降低的趋势,但是当P2O5的含量大于约3%时铌锰矿、钽锰矿的溶解度在误差范围内随P205含量的升高基本保持恒定。上述实验结果产生的主要原因很可能与铌、钽在硅酸盐熔体中的溶解机制以及磷在不同化学组成的硅酸盐熔体中不同的结构作用有关。     

原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl2-H2O和MgCl2-H2O体系流体包裹体分析中的应用Ⅱ:低温下流体包裹体相变行为的研究

本文利用低温原位拉曼技术,对CaCl2-H2O体系和MgCl2-H20体系人工合成流体包裹体进行了研究.结果表明:对于盐浓度不同的溶液而言,可采用不同的冷冻方式有效采集低温拉曼光谱;通过系统采集不同温度下的拉曼光谱,可以直接准确地测定包裹体中流体的成分和低温相变过程.人工合成包裹体原位低温拉曼光谱的研究,为将该技术应用于天然包裹体分研究奠定了理论基础,可以预见,该技术必将在流体包裹体研究领域发挥其它方法不可替代的重要作用.