攀枝花镁铁质层状岩体磷灰石中的熔融包裹体：岩浆不混熔的证据

攀西（攀枝花-西昌）地区出露一系列赋含大型钒钛磁铁矿矿床的镁铁-超镁铁质层状岩体（例如：攀枝花、红格、白马和太和岩体），它们是～260Ma峨眉山大火成岩省的重要组成部分。显微岩相学研究显示，攀枝花岩体中部带浅色辉长岩磷灰石中存在深色和浅色两类熔融包裹体：深色熔融包裹体为深棕色或黑色，大小约10～60txm，外形呈圆形或磷灰石负晶形。主要由单斜辉石、角闪石、斜长石、磁铁矿等子矿物以及微粒结晶物质组成；浅色熔融包裹体为白色或淡绿色，大小约5～60Nm，外形呈圆形或磷灰石负晶形，由斜长石、角闪石、单斜辉石、少量磁铁矿和石英等子矿物以及微粒结晶物质组成。我们将熔融包裹体加热至1080～1200℃，浅色熔融包裹体完全均一，其平均成分为69．7％Si02、0．24％Ti02、14．5％A120”2．76％FeO、0．64％MgO、5．14％CaO、2．82％Na：O、2．26％K20和O．25％P205，为富Si相；深色熔融包裹体未完全均一，结合电子探针分析以及质量平衡估算，可得其平均成分为42．4％SiO2、1．43％TiO2、8．83％AL2O3、20．5％FeO、5．46％MgO、16．3％CaO、1．11％Na2O、0．30％K：O和1．41％P2O5，为富Fe相。这一结果说明，在攀枝花层状岩体形成过程中，岩浆房中可能同时存在富Fe和富si两种熔体，暗示演化的玄武质岩浆曾发生了不混熔作用。岩浆不混熔及重力分异共同作用导致了岩浆房硅酸盐熔体成分分层，下部的富Fe硅酸盐岩浆层演化形成了岩体下部巨厚的钒钛磁铁矿矿体和暗色辉长岩，上部的富si硅酸盐岩浆层演化形成了岩体上部的长英质岩脉、透镜体和浅色辉长岩。

攀西地区新街层状岩体粒间不混熔作用:来自斜长石环带结构的记录

位于攀西地区的新街层状岩体赋含大量钒钛磁铁矿,是峨眉山大火成岩省的一部分。岩体下部带和中部带以单斜辉石岩为主,并伴生浸染状钒钛磁铁矿矿化;上部带以辉长岩为主,赋存厚层的钒钛磁铁矿矿体。之前研究认为厚层的钒钛磁铁矿矿体的形成与粒间不混熔的富Fe熔体有关,但对富Fe熔体的演化过程缺乏细致研究。本文通过对新街岩体上部带的富矿辉长岩层和上覆浅色辉长岩中斜长石环带结构和成分的研究,揭示了富Fe熔体的演化过程。在浅色辉长岩中保存的岩浆不混熔的直接证据表现为矿物粒间共轭的富Si交生体和富钛铁矿交生体代表的非反应结构。本次研究发现,与粒间富Si交生体接触的斜长石边部的FeO和TiO_2含量随斜长石牌号(An)值的降低而降低,而与粒间富钛铁矿交生体接触的斜长石边部的FeO和TiO_2含量随An值的降低而升高,说明斜长石的边部成分变化记录了粒间共轭的富Si和富Fe熔体的成分特征。在富矿辉长岩中,斜长石可分为初生和新生两种,初生斜长石的An值介于57~62,FeO含量为0.34%~0.50%,TiO_2含量为0.06%~0.13%,新生斜长石具有相对较高的An值(61~81)和FeO、TiO_2含量,二者的内部和边部还发育增生斜长石,其An值(~50)相对较低;在初生斜长石边部可见不连续的新生斜长石环带和增生斜长石边,造成其内部成分显著不均一,并发育复杂的环带结构。本文认为,初生斜长石是岩浆正常分离结晶作用的产物。在粒间熔体发生不混熔后,不混熔的富Fe熔体逐渐向岩浆房下方迁移并结晶出了一些相对高An值的新生斜长石,或沿一些初生斜长石边部生长形成不连续的高An环带。当富Fe熔体演化至晚期,由于矿物生长空间受限,仅在初生和新生斜长石局部形成了相对低An值的增生边、或沿颗粒裂隙进入斜长石内部形成增生斜长石核。

攀枝花层状辉长质岩体的微量元素和锶钕铅氧同位素系统:地幔源区和矿床成因的证据

攀枝花岩体是攀西地区一个典型含钒钛磁铁矿的层状辉长质岩体,是峨眉山大火成岩省的组成部分。其Sr、Nd、Pb同位素组成变化范围较窄,落在峨眉山玄武岩的范围内,同时也落在洋岛玄武岩范围内,说明攀枝花岩体与峨眉山玄武岩有着成因联系,均与地幔柱作用有关。其低的δ18O值(<6‰)说明没有地壳物质的混染,其高的La/Nb比值(>1)和微量元素原始地幔标准化图解出现的负Nb异常则表明源区有岩石圈地幔物质的混染。因而攀枝花岩体是地幔柱和岩石圈地幔部分熔融的产物,岩浆在岩浆房中没有经历地壳物质的混染作用。Mg#与P2O5的正相关以及P2O5与FeO含量的负相关,表明P不是导致氧化物熔体不混熔的主要原因;而Mg#与Fe2O3/FeO的负相关则说明,岩浆演化过程中氧逸度的升高可能是导致氧化物熔体不混熔的主要原因。

斜长岩体中Fe-Ti-P矿床的特征与成因

岩体型斜长岩为由90%以上斜长石组成的岩浆岩,具变压结晶的特点,仅形成于元古宙(2.1～0.9Ga),常赋存有Fe-Ti-P矿床。Fe-Ti-P矿体既呈整合层状也呈透镜状和席状等不规则形式产出;矿石类型有块状和侵染状,前者矿石矿物含量>70%,后者矿石矿物含量为20%～70%;矿物组成上,不同矿床稍有差别:部分矿床的Fe-Ti氧化物以钛磁铁矿为主、钛铁矿次之,而其他矿床则以赤钛铁矿为主、磁铁矿次之。一些矿床磷灰石含量较高,出现仅由Fe-Ti氧化物和磷灰石组成的铁钛磷灰岩。研究表明,Fe-Ti-P矿床由富Fe、Ti的岩浆演化形成,其母岩浆是在深部岩浆房中大量结晶斜长石后的残余岩浆。部分学者认为不同矿石经正常的结晶分异作用并堆晶形成,但该机制很难解释呈不规则状产出的矿石;其他学者则认为不混熔作用对矿石的富集(尤其是脉状、席状的铁钛磷灰岩)有重要作用,但该机制缺乏岩相学和地球化学方面的证据。河北大庙Fe-Ti-P矿体呈透镜状、席状等不连续地分布于斜长岩中,矿体不发育明显岩浆分层,但仍出现不同矿石的相带。依据详细的岩相学、矿体中矿物含量和成分的变化规律以及全岩地球化学特征,我们判断大庙矿床中不同矿石为堆晶矿物和晶隙流体的混合产物,它们由铁闪长质岩浆经结晶分异和堆晶作用形成,与不混熔作用关系不大。矿体不规则状产出的特点可能与岩浆动力分异作用有关,并伴随有小范围的亚固相迁移。

初论稀有金属矿床研究的一些重要进展

稀有金属矿是重要的战略性储备资源，其成矿机制和成矿作用研究也一直受到了国际上的广泛关注。本文从矿床类型特征、岩浆岩、碳酸岩体与稀有金属矿化的关系、矿床成矿流体与戍矿机制和成矿年代学等4个方面，对近年来的研究进展进行了简要的论述。稀有金属矿床以花岗岩型和花岗伟晶岩型为主，与稀有金属矿化有关的岩体的地球化学组成可以有效指示稀有金属矿化趋势，锆石常具有特殊的化学组成特征（高Th／U比值（1—10）、Y／Ho〈20、Sm／Nd〉0．5、Nb／Y〉0．08和Hf〉2wt％）。流体不混溶作用在稀有金属矿床，尤其是伟晶岩型矿床的成矿流体中常见，成矿多经历了从岩浆-热液多个阶段，流体成分较复杂，除B、F等外，最近还发现了较少见的碳酸盐矿物，其成矿机制值得深入研究。

金伯利岩中“熔离小球”的特征及其成因

在金伯利岩人工重砂中发现的“熔离小球”，直径多数〈1mm，除个别出现微晶外，均为非晶质，属于熔体淬火冷却产物。提供了29个小球的主元素分析和3件微量元素分析结果。“熔离小球”按成分可分为3种类型：（1）高铁钛小球；（2）硫铁镍小球；（3）浅色硅铝质小球。其中高铁小球W（FeO）高达99．39％，高钛小球W（TiO2）达45．90％，它们含MnO也偏高，最高达23．75％。Fe、Mn、Ti都属于高负电性元素，在熔体中与氧结合的键强度大，容易发生熔离。硫铁镍小球的埘（SO3）变化于38．27％～51．95％，w（FeO）为0．31％～23．10％，加（NiO）为25．24％～61．05％。浅色小球W（SiO2）变化范围为24．01％～52．64％，Al：O3、CaO含量高但变化范围大，总体成分接近基性一超基性硅酸盐熔浆。主元素、微量元素特征以及硫铁镍小球中发现了高镁（Fo=0．95）橄榄石捕虏晶表明，小球形成于金伯利岩岩浆的介质环境。此外高铁及硅铝质两种成分呈交生结构的两相小球的发现，暗示二者为熔离作用成因。小球的熔离作用可以应用SiO2-FeS—FeO的液态不混溶相图做出解释。认为小球形成于岩浆结晶的晚期阶段，相对富含CO2、SO3、FeO、MnO、TiO2，在岩浆快速上升、快速降温、降压、熔体中出现了多种局部有序区的条件下发生的。

月球花岗岩——比较行星学意义

与大陆地壳广泛出露的花岗岩不同,在月球表面仅发现了少量细小的花岗岩碎屑,此外有长英质组分以熔体包裹体形式出现于月球玄武岩的矿物中。月球花岗岩碎屑的主要矿物为石英、钾长石和钙质斜长石,具花斑状结构;含少量铁橄榄石、单斜辉石、钛铁矿、锆石、磷灰石、白磷钙矿等矿物,缺少含水矿物。月球花岗岩富K2O,富Ba,相容元素(Cr、Sc、Co、V)含量比其它月岩低,具有平坦或V型的REE型式,负Eu异常明显。它们的化学特征可以用硅酸盐液态不混熔来解释。月球花岗岩的结晶年龄在4.4～3.9Ga间,具有至少8个年龄峰,可能代表了与花岗岩形成相关的8次独立的岩浆事件。由于月球花岗岩成因和分布对于认识月球演化和岩浆作用历史至关重要,在新一轮的深空探测中,应更加重视对月球花岗岩的研究。