石英的结构和微量元素特征研究进展及其在岩浆‒热液矿床中的应用

石英(SiO_(2))具有稳定的化学性质和晶格结构,因此在地质演化过程中可以保存成岩成矿的基本信息。本文系统总结了国内外关于石英中微量元素的种类、分布、含量变化等诸多研究,详细论述了石英中微量元素的赋存状态和进入石英晶格中的机制,以及控制这些微量元素进入石英中的因素:如温度、压力、pH值和流体/熔体成分等;介绍了岩浆‒热液矿床中石英复杂多样的结构,包括:单向固结结构(UST结构)、石英眼、晶洞以及雪球结构;评述了石英中微量元素的具体应用:石英的Ti温度计(TitaniQ)、Ti的扩散计时器、石英中Al温度计、Al的pH计,以及石英微量元素比值对岩浆‒热液过程的指示作用;最后总结了阴极发光(CL)在揭示石英中微量元素的扩散过程、石英的世代关系等方面的应用,及相关的分析测试方法。据此,利用石英的特性可了解寄主岩石的成因,并分析岩浆‒热液矿床中成矿流体的演化过程及石英中微量元素的沉淀机制,为找矿勘查提供依据。

宜春414钽铌矿床的元素富集机理研究

宜春414钽铌矿床是华南地区最为典型的花岗岩型钽铌矿床之一,对于该矿床成因仍有争议。为进一步探讨其成因,以该矿床雅山岩体先后依次侵入的二云母花岗岩、锂白云母二长花岗岩和黄玉锂云母花岗岩为研究对象,在岩相学研究基础上,开展全岩主微量元素、云母电子探针和LA-ICP-MS原位微量元素分析。结果表明,随着岩浆演化,岩石分异程度越来越高,全岩和云母中F、Li和P等元素含量逐步升高,并且相应岩石中Ta、Nb等成矿元素逐步富集。据此推测,宜春414矿床中的Ta和Nb的富集主要受岩浆结晶分异作用的控制,F、Li和P在分异过程中扮演了重要角色,晚期流体作用对Ta和Nb的富集影响不大。

湘东北万古金矿床不同期次黄铁矿微量元素特征及其对金成矿机制的启示

万古金矿是江南造山带中金(多金属)成矿带的代表性矿床,目前对该矿床硫化物中的元素特征和金的富集机制研究相对较少。为了进一步探讨万古金矿中硫化物的微量元素特征,依据黄铁矿晶型及其他共生矿物特征,将其中的黄铁矿划分为3期(Py1、Py2和Py3),并对3期黄铁矿分别进行LA-ICP-MS分析。研究表明:Py1平行于地层层理,为不含金的原生黄铁矿;Py2与菱铁矿共生,是富CO_(2)流体与围岩发生水岩反应所致,且对Py1具有继承性;Py3与烟灰色石英和毒砂共生,金含量较高。Py2表面孔隙发育,表明该期黄铁矿通过溶解—沉淀形成Py3。富金的Py3存在Au-As耦合现象,Au浓度明显低于金饱和曲线,推测Au以Au^(1+)的形式赋于黄铁矿的晶格中。结合以往研究,推断硫化作用是万古金矿主要的金沉淀机制,富含Py2与菱铁矿的围岩是金沉淀理想的化学圈闭。