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。     

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。     

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。     

阿尔泰伟晶岩型稀有金属矿床找矿地球化学标志

已有的研究揭示,与稀有金属W、Sn、Nb、Ta成矿在时空上密切相关的是一套富磷过铝质岩浆岩(包括花岗岩、伟晶岩和流纹岩),其全岩中w(P2O5)可高达>1%。Bea等(1992)认为w(SiO2)>70%,w(P2O5)>0.5%可以作为S型花岗岩W、Sn矿化的标志。Webster等(1997)在德国东部Ehrenfriedersdorf高F、P锂云母花岗岩中出露的伟晶岩的石英熔体包裹体中发现     

富磷过铝质岩浆岩的地球化学特征及成矿效应

磷在酸性岩中的平均含量在0.14%左右,然而近年相继发现与稀有金属W、Sn、Nb、Ta成矿在时空上密切相关的是一套富磷过铝质岩浆岩(包括花岗岩、伟晶岩和流纹岩),全岩中P2O5的含量可高达1%.磷的富集对熔体解聚能产生重要的作用:降低熔体的粘度,提高熔体的活动能力;导致水在熔体中的溶解度增加、降低熔体的固液相线温、扩大石英液相区,并使残余熔体朝富碱、贫硅的方向演化[1～4].     

元素性质和熔体成分对分配系数的影响及其意义

对现有40个元素的熔体-溶液分配系数的综合分析表明,元素性质和熔体成分是控制熔体-溶液间元素分配的重要因素。挥发组分的分配系数为K_F、K_P、>1>K_B、K_S>K_(Cl)。自Au、Ag、Cu、Pb、Zn、→Fe、Mn、Mg、Li、Rb、Cs、K、Na、Ca、Sr、Ba→Sn、Mo、W、Si、Al、∑Ce、∑Y、Nb、Ta,随元素氧化物吉布斯自由能的减小,元素分配系数逐渐增大。随熔体酸度的降低和碱度的增高,元素分配系数普遍增大。随熔体铝过饱和度的增高,Nb、Ta、Zn、REE的分配系数减小。这些变化规律有助于阐明花岗岩类的成矿专属性和成矿分带,评价火成岩的含矿性,预测未知的元素分配系数,并讨论不同熔体间元素的分配行为。     

TTG岩系Nb-Ta-La分馏特征的地球化学模拟:对太古宙板块俯冲与大陆地壳生长机制的约束

TTG的Nb/Ta比值以及Nb、Ta相对于La(代表LILE)的亏损取决于部分熔融体系中金红石、角闪石作为残留相矿物存在与否.本研究采用金红石和低Mg#角闪石的微量元素分配系数模拟部分熔融过程中Nb-Ta-La的分馏.模拟结果表明:如果与TTG熔体平衡的残留相是不含金红石的石榴角闪岩,熔体Nb/Ta比值低于源岩但Ta含...     

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.     

花岗质岩石相关成矿系统的流体作用

与花岗质岩石相关的成矿系统与战略新兴矿产(W、Sn、Mo、Be、Nb、Ta、Li等)和大宗紧缺战略矿产(Cu、Au)密切相关。流体包裹体作为古成矿流体的样品,直接记录了成矿流体的温度、盐度和元素含量等关键信息。目前,随着单个流体(熔体)包裹体成分分析技术的突破,已经积累了一批可靠的成矿流体中元素含量的数据。本文总结了4种典型热液矿床的流体包裹体的温度、盐度和成分数据,对与花岗质岩石相关的成矿系统的流体性质和成矿机制进行探讨。斑岩型钼矿的熔体包裹体中钼含量不高,但斑岩型铜矿的熔体或熔流体包裹体中可含有高含量的铜和金。斑岩型钼矿和斑岩型铜矿热液阶段的流体相分离和特定温度域的流体冷却(420～350℃)是重要成矿机制。花岗伟晶岩型稀有金属矿和花岗岩型钨(锡)矿普遍发育的超临界流体可能具有超强的元素溶解能力。流体混合、水岩反应和流体沸腾等多种机制导致花岗岩型钨(锡)矿金属沉淀富集。目前,尚缺乏花岗伟晶岩型稀有金属矿的系统流体演化研究。     

湘南地区钨锡多金属矿床矿石矿物组合、矿化蚀变特征及成矿流体组成

采用岩矿鉴定、扫描电镜和电子探针等手段,对湘南地区多个钨锡多金属矿床的矿化蚀变进行了研究和总结.结果 表明,湘南地区钨锡多金属矿化蚀变矿物组成复杂,但各矿区普遍存在锡石、黄铜矿、黑钨矿(或白钨矿)、闪锌矿、方铅矿等金属矿物,萤石和黄玉常见,云母化、钾长石化、绿泥石化、尖晶石化等热液蚀变普遍,表明成矿流体具有类似或相同的来源及组分;各矿田(或矿床)的成矿流体均富含B和F等挥发分及Fe和Mn,钨、锡和铜矿化密切共生,钨锡多金属矿石中可见Nb和Be矿化,表明Li、Be、Nb、Ta、W、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn等矿化为类似成矿流体的产物;初步研究认为湘南地区的钨锡多金属矿化是同一岩浆房分异演化的成矿流体的产物,提出了成矿的概念模型.     

花岗质熔体结构的改变与稀有金属W-Sn-Nb-Ta的富集:以夏如早古生代花岗岩为例SCIEI北大核心CSCD

藏南喜马拉雅造山带新生代高硅淡色花岗岩富集稀有金属元素(Nb、Ta、W、Sn、Be、Li等),成矿潜力大,是未来矿产勘探的重要靶区。除了新生代花岗岩,早古生代花岗岩分布广泛,具有和新生代花岗岩相似的地球化学特征,是否也具有成矿潜力,是有待深入研究的一个重要课题。夏如穹窿主体由早古生代花岗片麻岩以及侵入其中的新生代淡色花岗岩和伟晶岩组成,这些花岗岩具有与新生代高硅淡色花岗岩相似的地球化学特征,在Sn-W和Nb-Ta系统关系上,可以分成两组:一组富集W和Sn(W=5×10^(-6)~42×10^(-6),Sn=12×10^(-6)~35×10^(-6)),另一组富集Nb和Ta(Nb=23×10^(-6)~108×10^(-6),个别高达217×10^(-6),Ta=8×10^(-6)~38×10^(-6),个别高达143×10^(-6))。与富集W-Sn的花岗片麻岩相比,富集Nb-Ta的花岗片麻岩具有:(1)较高的Na_(2)O,为富Na花岗岩,(2)较低的K_(2)O、FeO^(T)、TiO_(2)、P_(2)O_(5)、Sr、Zr;(3)略微富集MREE,亏损LREE和HREE,显著的负Eu异常;(4)较高的Nb、Ta,但较低的W、Sn。元素的系统关系表明,这两类花岗片麻岩都是较原始岩浆经历了不同程度斜长石、锆石、云母等矿物分离结晶作用的产物,富集Nb-Ta的花岗片麻岩分异程度最高。夏如早古生代两类花岗岩的Nb/Ta比值都小于5,但富集W-Sn花岗岩中Zr/Hf>20,富集Nb-Ta花岗岩中Zr/Hf<20。随着花岗质岩浆的分异逐步增强,当Zr/Hf=20时,熔体结构发生实质性变化,花岗质熔体从富钾质变成富钠质,从富集W-Sn变成富集Nb-Ta。本研究表明,在喜马拉雅造山带,不仅新生代花岗岩,而且古生代花岗岩都富集稀有金属元素,熔体结构的改变是控制花岗岩富集稀有金属的主要因素。     

Nb、Ta分配系数和水解实验研究及其在成矿作用中的应用

改进了K_2NboF_5·H_2O及K_2TaF_7配合物的制备方法,用快速淬火高压釜及Ar气作为压力介质,对过去实验用莫雷釜所获得结果(王玉荣等,1979;成矿实验研究组,1972)进行了重新测定。实验结果表明,随温度增高(250—550℃1×10~8Pa)、压力增大(5—15×10~7Pa550℃)K_2NbOF_5及K_2TaF_7水解作用不断增强。K_2NboF_5及K_2TaF_7水解作用仅与HF浓度有关,与NaF浓度无明显关系。本文对Nb、Ta在花岗岩熔体及流体相之间的分配实验(王玉荣,1979)进行了计算,Ta在HF介质中的分配系数的变化明显大于Nb。对成矿机理作进一步讨论。     

广西栗木锡-铌-钽矿床中氟的作用及地表找矿评价标志

广西栗木多金属矿从上到下除有长石石英脉型锡-钨矿床、花岗伟晶岩脉型锡-钽-铌矿床外,还有含锡、铌、钽花岗岩原生矿床。本次对矿区内的地层、岩体、矿体中氟含量进行了研究并结合实验资料,认为燕山早期复式花岗岩体中富含的氟是成矿元素W、Sn、Nb、Ta的重要携带剂,对W、Sn、Nb、Ta从岩浆熔体中分出、迁移、富集及矿化分带起了重要作用,氟虽是寻找盲矿体的重要远程指示元素之一,但氟不是成矿元素,含矿岩体地表岩石中通常除有F、Be强异常外,W、Sn、Cu、Li等元素还会形成强异常组合;含矿岩体地表萤石-云母细脉带中硼（F）-般〉30000×10^-5,W（Be）〉1000×10^-6,W（Sn）〉300×10^-6,ω（W＋Sn）〉400×10^-6,F／（W＋Sn）和F／Sn〈110;含矿岩体地表长石石英脉带中W（F）〉10000×10^-6,ω（W）〉80×10^-6,W（Sn）〉500×10^-6,F／（W＋Sn）和F／Sn〈50;不合矿岩体的地表岩石及细脉带中各指标含量则与之相反。     

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。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉磷灰石矿物中稀土元素“四分组效应”及其意义

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉磷灰石矿物中稀土元素（REE）和其他微量元素的ICP－MS分析结果表明，Y／Ho,Zr/Hf和Nb/Ta明显偏离球粒陨石中对应的比值，并存在显著的REE“四分组效应”，REE“四分组效应”量化特征参数TE3，4主要与Y／Ho,Nb/Ta分异程度有关，与δEu负异常演化程度相一致，锰铝榴石也呈现REE“四分组效应”和Y／Ho,Nb/Ta显著分异，指示REE“四分组效应”是形成伟晶岩熔体的一个基本特征，并不是由富LREE矿物（如独居石）和富HREE矿物（如四榴子石）结晶引起的残余熔体REE含量的异常变化，其机制可能是富F，B和P的过铝质窝本与含水流体间相互作用，REE在流体相／熔体相的分配受温度，压力和流体相组成复合控制的综合结果。     

广西都庞岭地区锡矿床黑钨矿主要、微量及稀土元素的组成特点及赋存状态

对都庞岭地区石英脉型、云英岩型锡矿中黑钨矿主要、微量及稀土元素的统计分析表明:① 黑钨矿的组成元素大致可分为变化相对独立的二组。第一组为WO_3、Nb、Ta、Sc、REE、其中WO_3与Nb、Ta、Sc、REE显负消长关系;第二组为FeO、MoO、Sn、其中MnO、与FeO、Sn呈负消长关系。② 稀土元素总体分馏不强,主要表现为Eu与其它稀土元素的分离。LREE、HREE同时增减,HREE增减幅度大于LREE。③ Nb、Ta、Sc、REE类质同象替代W: (Nb、Ta)~(5+)+REE~(3+)(或Sc~(3+))→W~(6+)+Ca~(2+)(或Mg~(2+)) 而Sn伴随铁锰替代进入黑钨矿晶格:④ 石英脉中黑钨矿贫REE、Nb、Ta、Sc,其δEu和LREE/HREE、Nb/Ta比值较高;而云英岩中黑钨矿富REE、Nb、Ta、Sc,其δEu和LREE/HREE、Nb/Ta比值较低。⑤黑钨矿的微量元素含量、比值及稀土配分参数可作为找矿标志,并指示隐伏矿床类型。     

硅酸盐熔体和流体中金的性质及行为研究进展

岩浆演化过程中岩浆—流体阶段发生的相转变过程控制了元素在两相之间的分配行为。作为与岩浆热液活动有密切成因联系的金矿床,其在硅酸盐熔体和流体中的性状及两相间的分配行为是控制该类矿床成矿的重要物理化学因素。介绍了金在流体、熔体中的性状,论述了其在流体/硅酸盐熔体间的分配行为不仅受温度、压力、氧逸度等物理化学条件的影响,还受流体组分(阴离子、阳离子)、熔体组成(Na2O+K2O/Al2O3,Na/K,SiO2,NBO/T)的制约;最后对目前实验研究存在的问题、改进方法以及今后的研究方向进行了探讨。     

甲基卡新三号脉稀有元素富集规律及赋存状态

四川甲基卡是中国乃至世界上最大的锂辉石资最集中的地区之一。近年发现的新三(X03)号脉氧化锂资源量达88.55万吨,是亚洲最大锂辉石单脉,规模大、埋藏浅、易开采,品位富。该脉除Li形成工业矿体外,伴生有Cs、Sn,及Be、Rb、Nb、Ta等,均可回收利用。该脉为花岗伟晶岩型+细晶岩型脉,Li、Sn、Nb、Ta较富集于含巨晶锂辉石的伟晶岩中,Rb、Cs富集于细晶部分,Be则较富集于微晶部分,Li、Be、Nb、Ta、Sn等均可开发利用。     

西藏隆子县恰嘎锑矿床流体包裹体及H、O、S同位素组成特征

西藏隆子县恰嘎锑矿位于藏南喜马拉雅特提斯造山带的中东部,属藏南江孜-隆子金锑多金属成矿带。综合研究该矿床的石英流体包裹体特征和H-O-S同位素的组成,发现其流体成矿过程包括:黄铁矿-石英阶段发育富液相包裹体(W型),均一温度集中在170～180℃,盐度w(NaCleq)为2.86%～7.17%,成矿压力平均为47.15MPa,成矿深度平均为1.57 km;石英-硫化物阶段主要发育富液相包裹体(W型),其次为CO2-H2O三相包裹体(C型),均一温度位于200～220℃区间,盐度w(NaCleq)为2.20%～5.11%,成矿压力平均为47.46 MPa,成矿深度平均为1.58 km。矿区总体上流体属含微量CO2气体的中低温、低盐度的NaCl-H2O热液体系。H-O和S同位素结果表明存在地幔流体参与成矿,其赋矿浅变质沉积岩地层也为成矿提供了部分成矿流体,以上研究证明,恰嘎锑矿属于多来源流体浅层中低温矿床。     

北疆卡鲁安Li-Be-Nb-Ta伟晶岩岩浆-热液过渡过程与晶体-熔体-流体相互作用:锆石矿物学记录SCIEI北大核心CSCD

新疆卡鲁安伟晶岩型Li-Be-Nb-Ta矿床是阿尔泰造山带内重要的锂矿床之一。本文研究发现,卡鲁安富锂伟晶岩的各内部结构带,即钠长石-石英-白云母带(Ⅰ)、锂辉石-钠长石-石英带(Ⅱ)和锂云母-锂辉石-钠长石-石英带(Ⅲ)中的锆石结构和成分变化复杂,均发育三类、不同世代的锆石:Zr-P、Zr-A和Zr-O。Zr-P为原生岩浆锆石,它们具有均匀或振荡CL结构,相似的低HfO_(2)和Li、Be、Al、P、Ca、Fe、Nb、Cs、Ta含量。Zr-P_(Ⅰ)和Zr-P_(Ⅱ)的稀土元素配分模式呈左倾型,而Zr-P_(Ⅲ)的稀土配分模式呈平坦型,这与磷灰石和锰铝榴石分离结晶或熔-流体相互作用有关。Zr-A的CL结构不均匀,发育孔洞、微小富U/Th矿物包裹体,并含较高的Be、Al、P、Ca、Fe、Nb、Cs和Ta含量。Zr-A_(Ⅰ)和Zr-A_(Ⅱ)锆石显示相似的富集轻稀土、平坦式重稀土的M型稀土元素配分模式,而Zr-A_(Ⅲ)显示与Zr-P_(Ⅲ)相同的平坦型稀土配分模式。显微结构和成分差异表明,Zr-A是由原生岩浆锆石溶解-再沉淀而来,其中Zr-A_(Ⅰ)、Zr-A_(Ⅱ)锆石形成于岩浆热液过渡阶段的晶体-熔体-流体相互作用,而Zr-A_(Ⅲ)为流体交代的产物。Zr-O形成最晚,它们的CL结构均匀且强度最高,含最低UO_(2),而HfO_(2)、Li、Be、Al、P、Ca、Fe、Nb、Cs和Ta含量与原生岩浆锆石Zr-P相似,为热液成因。因此,卡鲁安富锂伟晶岩经历了岩浆、岩浆-热液过渡和热液多阶段演化,流体出溶后的晶体-熔体-流体相互作用活化早期锂辉石中的Li为伟晶岩晚期锂云母矿化(锂再富集)提供了重要物质条件。