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。

华南富氟花岗岩高磷和低磷亚类型对比

根据全岩P_2O_5含量的多寡可将华南富氟花岗岩分为高磷亚类和低磷亚类,它们之间具较大的地球化学差异。高磷亚类以低硅、强过铝和低的REE总量为特征,而低磷亚类则相反。在长石、云母等矿物化学成分上这两亚类花岗岩也有所差异。高磷亚类花岗岩中磷以长石中结构磷和磷铝锂石形式存在,而低磷亚类花岗岩中的磷则主要存在于磷灰石等磷酸盐矿物中。

江西雅山富氟高磷花岗岩中的磷酸盐矿物及其成因意义

江西雅山黄玉锂云母花岗岩属典型的华南富氟高磷花岗岩(P_2O_5=0.15％～0.55％),表现为富氟(F=1.07％～2.04％)、强过铝性(A/NKC=1.26～1.60),具有很高的Li、Rb、Cs、Be、Nb、Ta含量和很低的Y、REE含量。磷锂铝石是雅山黄玉锂云母花岗岩中的主要磷酸盐矿物,其产出与否同体系的Li、Rb、Cs含量密切相关;磷锂铝石和长石矿物都是雅山黄玉锂云母花岗岩中磷的主要贮体,并且相互之间呈互补关系,当出现磷锂铝石时,磷锂铝石为全岩磷的主要贡献者,当无磷钾铝石晶出时,长石矿物为全岩磷的主要贡献者。体系的强过铝性以及很低的REE、Y、Ca含量使得磷灰石、独居石、磷钇矿都难以达到饱和结晶。磷灰石为少量出现,并且大部分为晚期形成;独居石和磷钇矿都为极少出现,反映出雅山岩体演化过程中具有独居石、磷钇矿等稀土磷酸盐矿物的结晶分离。铍磷酸盐矿物——羟磷铍钙石的出现反映了雅山黄玉锂云母花岗岩存在岩浆期后的含Be、Ca热液流体的作用。

富氟钡型碳酸岩岩浆的演化机制及其成矿效应

碳酸岩可分为原始地幔原生碳酸岩和广义"碳酸岩"——富氟钡型碳酸岩。相对于原生碳酸岩,富氟钡型碳酸岩含有大量挥发分和碱土元素,产出了众多稀土矿床,具有较高的成矿潜力。理论和实验研究表明,在碳酸岩岩浆演化过程中,挥发分和碱土元素是岩浆发生不混溶作用的关键因素,而且不混溶作用相对结晶分异作用更利于成矿元素的富集。因此,可以推断挥发分和碱土元素是富氟钡型碳酸岩的成矿的关键因素,不混溶模式是富氟钡型碳酸岩岩浆演化和成矿的主要机制。但是,这仅为理论推断的结果,而且许多实验的研究对象是未发生稀土矿化的碳酸岩,数据的说服力较弱。在我国富氟钡型碳酸岩矿床中,山东微山稀土矿床具有成矿元素高度富集,代表了富氟钡型碳酸岩成矿强度大的特点;而白云鄂博铁—稀土矿床则代表了富氟钡型碳酸岩成矿规模大的特点,二者相辅相成,是研究富氟钡型碳酸岩成矿效应的理想对象。

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 75 0℃下降至接近固相线 (5 70℃ )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。

富氟花岗岩中萤石岩浆成因的新证据

通过富氟花岗岩 HF H2 O体系的熔化 结晶实验 ,在 62 0～ 70 0℃、1× 1 0 8Pa条件下获得了石英 +碱性长石 +黄玉 +云母 +萤石的矿物组合。在该实验体系中首次发现了八面体萤石。实验结果表明 ,在岩浆条件下可以形成萤石 ,从而为富氟花岗岩中萤石的岩浆成因提供了新证据。

温度、质量浓度对富氟流体中Hf高温高压水解行为的影响

Hf是一种高场强元素,在地壳中的丰度较低,往往以类质同象的形式进入锆石中。以氟铪酸钾(K_2HfF_6)络合物为研究对象,观察它们在富水热液中的水解程度,进而研究Hf元素在地质过程中的迁移行为。结果表明:K_2HfF_6络合物在热液条件下能发生一定程度的水解反应,总体趋势为络合物的初始质量浓度越低且反应的温度越高,其水解程度越剧烈,络合物的稳定性也就越低;获得了高温高压条件下K_2HfF_6络合物的累积水解平衡常数。同时运用实验模拟的方法,根据提取液中Hf元素含量来推测矿物结晶时富氟流体中Hf元素含量,若以K_2HfF_6络合物最高配位的离子团形迁移时,Hf与F元素之间的质量浓度比值为1.6,据此可以计算成矿流体所需的最小F元素含量。

河北省张承地区高氟地下水的地质环境影响要素分析

为研究张承地区与高氟地下水有关的地质环境要素,在充分分析大气降水、基岩、富氟矿床、土壤、温泉及地表水等氟源的基础上,选取了4个典型地方性氟中毒发病村庄进行地质环境调查,并采集地表水、地下水样品23件进行实验与测试分析,研究了地下水化学对于地下水氟离子聚集的作用。结果表明:高氟地下水的氟源主要来自富氟基岩、矿床、土壤和温泉,而大气降水及地表水提供的氟元素相对较少;地形地貌对于地下水氟含量有着直接的控制作用,地质构造通过控制地形地貌以及温泉分布,对高氟地下水的形成有着间接的影响。

南极磷虾富氟机理的研究进展

富氟异常是南极磷虾独特而有趣的生理性状,研究其富氟机理对于阐释极端环境下生物适应性进化机制,功能性仿生材料设计及磷虾的高值化利用具有重要意义。本文对南极磷虾富氟机理的国内外研究进展进行了评述,评述内容包括氟的来源、氟在磷虾中的分配特征和赋存形态、氟在磷虾体内的变化特征分析以及磷虾富集氟的模式推测等,并对南极磷虾富氟机理今后的研究方向和趋势进行了展望。

富锂氟花岗岩中存在岩浆成因铁/锂白云母的实验证据

通过花岗岩-HF-H2O体系的熔化-结晶实验,在570～700℃、100MPa条件下获得了与淬火玻璃共存的石英+碱性长石+云母+萤石的矿物组合。电子探针分析结果表明,实验产物中除黑云母外,还有一部分为铁白云母和锂白云母,这说明浅色云母可以形成于岩浆条件,同时为自然界中存在岩浆成因锂白云母花岗岩和二云母花岗岩提供了新的实验证据。

北京大兴区第四系地下水氟分布特征及成因分析

北京大兴地区西南部第四系地下水氟含量普遍超标,严重制约区域供水。通过取样化验,分析了研究区高氟地下水的分布特征和分布范围。综合区域水文地质、地貌、地质构造、地层岩性及水化学等方面特征,分析了高氟水的成因,认为浅层高氟水的形成机理属于F-蒸发浓缩富集型,而深层高氟水中的氟则是来自于基底富氟白云岩。研究成果对区域供水井的设计施工,以及保障区域供水安全具有现实社会意义。

室内燃煤引起氟骨症

调查比较了中国西南地区 2个乡村在没有排烟设施的室内燃烧富氟煤炭 ,导致室内空气中氟化物增加而对居民骨骼和牙齿的影响。在高污染村 ,5 1例中有 43例 ( 84% )患 度氟骨症 ;在中度污染村 ,49例中有 2 5例 ( 5 1 % )患 度氟骨症 ;非污染对照村 ,47例无一表现出氟骨症的特点。研究显示 ,中度污染村患 度氟骨症的男性明显多于女性 ,但高度污染村无此种现象。与高度污染村相比 ,中度污染村的受试者骨骼受到严重的影响 ,但牙齿正常或有轻度氟斑牙。高度污染村受试者远端横向骨生长线出现的机会高 ,但在中度污染村未见到。这些结果提示 ,高度污染村居民在幼年和童年期接触到的氟化物多于中度污染村。

藏东昌都地区夏雅岩体特征及成矿作用

昌都地区位于"三江"成矿带中段,岩浆活动频繁,构造复杂,具良好成矿潜力,是我国重要有色金属-贵金属矿产地。夏雅岩体为中生代侵入体,以岩枝、岩脉等形式产出,岩性主要为黑云母二长花岗岩。黑云母二长花岗岩具高SiO2、K2O+Na2O,低Al2O3、TiO2、Fe2O3+FeO、MgO、CaO特点。Rittmann指数平均2.22,K2O含量高于Na2O,属钙碱性岩系。黑云母二长花岗岩ΣREE平均252.18×10-6,ΣCe/ΣY平均7.44,(La/Yb)N平均22.33,属轻稀土富集型。δEu平均0.42,铕亏损显著。夏雅岩体锶同位素初始值和TiO2含量与大陆地壳值相近,是造山期后环境下由上地壳物质重熔融形成的A型花岗岩。夏雅岩体具富F,B,W,Sn含矿特征。富F,B挥发份对稀有金属元素具亲和性,使W,Sn等元素首先进入富挥发份熔体中,挥发份的强解聚特性促使富氟花岗岩浆发生液态不混溶作用,使富挥发份熔体与母岩浆分离。含稀有金属熔体长距离的迁移利于W,Sn富集成矿。通过对夏雅黑云母二长花岗岩岩石化学特征、微量和稀土元素含量分析,结合矿区地质条件,初步探讨夏雅富氟、硼花岗岩类成矿作用。

内蒙潘家沟银矿——一种新类型次火山热液银矿床的地质特征和成矿条件

通过对潘家沟银矿成矿地质背景、次火山岩、矿床地质特征的研究，认为该矿床为一典型的次火山热液型矿床。与成矿有关的次火山岩为陆壳改造型成因，系基底岩石部分熔融形成。成矿热液主要是由形成次火山岩的岩浆在深部分异演化形成的富氟流体组成，与次火山岩浆相伴上升。

湖南杉木溪超大型花岗岩型铷矿床成因

湖南杉木溪矿床是新发现的超大型铷矿床,为花岗岩体型铷矿床,岩体即为矿体。铷金属赋存在尖峰岭岩体深部的黑云母花岗岩中,铷金属品味从岩体底部向上有增加的趋势。矿化花岗岩中锆石形态特征复杂,综合其外部形态特征和内部结构研究表明锆石主体为岩浆结晶锆石,但普遍受到岩浆期后富F热液的改造作用。铷在岩浆结晶分异演化过程中在残余熔体中富集,富F热液存在会延长岩浆分异演化时限,使铷在残余熔体中大量富集,且F在岩浆热液阶段有助于Rb交代长石中的K进入晶格,最终形成花岗岩型Rb矿床。

富锂氟花岗岩成因:高温高压实验证据

为模拟富锂氟花岗岩的形成过程并解释其形成机制, 进行了一系列熔化-结晶实验. 在1×108 Pa和570～700℃的浅色花岗岩-HF-H2O体系中发现了石英+碱性长石+萤石+锂白云母(铁白云母)±锡石的矿物组合, 从而证明了: (1) 从富锂氟花岗质熔体中可以结晶出萤石、锡石和浅色云母, 石英+碱性长石+萤石+锂白云母/铁白云母+锡石的组合可以是岩浆环境下形成的稳定矿物组合; (2) 暗色的黑云母与浅色的铁白云母和锂白云母的同时出现说明岩浆条件下可以形成白云母花岗岩和二云母花岗岩, 环带状云母的发现说明云母的环带状结构不是热液成因云母所独有; (3) 随着结晶作用的进行, 残余熔体中SiO2含量降低, Al2O3和F含量以及A/CNK和NKA/Si比值升高, 这些结果与富锂氟花岗岩中常见的垂直分带现象一致, 并为富锂氟花岗岩岩浆成因提供了非常有说服力的实验证据.