过铝质岩浆-热液演化体系中磷的地球化学行为

泥质岩部分熔融产生的过铝质岩浆中的P2O5含量受控于源区磷灰石含量、部分熔融程度和岩浆中磷灰石的溶解度。过铝质岩浆中的Ca、REE以及Y的活度低,阻碍了磷灰石、独居石以及磷钇矿等的结晶,碱性长石成为过铝质岩浆中P的主要寄主矿物,直到岩浆演化晚期,Li的活度增大,P才与Li形成磷铝锂石-羟磷铝锂石。进入以晶体、熔体和流体相共存为特征的岩浆-热液过渡阶段体系后,P的地球化学行为主要受流体/熔体相分配的制约,P优先进入到熔体相,不太可能形成富P的流体。在热液阶段,长石晶体在Al-Si有序化过程中释放的结构P与流体介质所携带的Ca离子形成次生磷灰石。在热液蚀变过程中所形成的富P流体,很可能是某些Sn、W、Mn和U热液矿床的主要载体。

富P过铝质岩浆体系的研究现状及存在的问题

高度演化的富P过铝质岩浆体系,具有鲜明的、不同于其他体系的地球化学行为。富P过铝质熔体以富P,高ASI,贫Fe、Mg、Ca,强烈亏损REE、Th、Y以及具有W、Sn、Nb、Ta等金属的矿化为特征。富P过铝质岩浆体系中的碱性长石为富P长石,长石中P可以有效地指示过铝质岩浆体系的演化历程;在岩浆演化的晚期,P与Li具强的亲和性,形成锂辉石-磷铝锂石-羟磷铝锂石的组合。已有的实验研究揭示,P能降低简单花岗岩的液相线和固相线温度、粘度以及增加H2O在熔体中的溶解度。然而,这一体系还存在许多问题亟待研究,P能否促进过铝质岩浆的液态不混溶,能否促使等价不相容元素在过铝质岩浆演化过程中的分异,是否在稀有金属成矿过程中起作用等都是值得关注的问题。

过铝质岩浆体系中不相容元素的地球化学行为及机理——元素对分异和稀土元素“四重效应”及其对流体作用过程的指示意义

根据对新疆阿尔泰3号伟晶岩脉各结构带中磷灰石的微量元素组成的系统研究,并综合了目前世界上对不同演化程度的酸性岩浆岩(I型和S型花岗岩、过铝质花岗岩、花岗伟晶岩)的研究成果,对通常具有相似离子半径和相同离子电价的元素对比值变化以及稀土元素“四重效应”产生的原因进行了分析。研究认为,这些元素对的分异和稀土元素“四重效应”的产生与富含挥发分流体相的存在密切相关,流体/熔体相作用的程度可能是制约元素对分异和稀土元素“四重效应”大小的主要因素。

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].……